How big is 豬隻環狀病毒?
17 nanometri!
豬環狀病毒是一種感染豬隻的病毒，截至2026年，它是已知最小的病毒之一。它的病毒顆粒直徑大約是17奈米，一奈米是一公尺的十億分之一。這個寬度就是包裹病毒DNA的那顆微小蛋白質球的直徑。
大小
每個病毒顆粒都是一層蛋白質外殼，稱為衣殼，外面沒有套膜。這個衣殼由60個相同蛋白質的複本組成，分成12組、每組5個。這樣的排列方式讓它具有二十面體的對稱性，也就是有20個三角形面的形狀。這層外殼大約有2.5奈米厚。
已發表的測量結果介於大約15到25奈米之間。2019年，研究人員純化病毒後，在電子顯微鏡影像中測得顆粒直徑大約17奈米。2003年的一項研究則根據冷凍顆粒的影像建立三維模型，測得直徑大約20.5奈米，這個數值一路量到微微凸起的蛋白質簇尖端。國際病毒分類委員會（ICTV）對豬環狀病毒以及一種鸚鵡的近緣病毒，給出的數值範圍是15到25奈米。
大小比較
- B型肝炎病毒的直徑大約是42奈米，寬度大約是豬環狀病毒的2.5倍，體積則大約是豬環狀病毒的15倍。
- 豬環狀病毒的寬度大約是細胞膜磷脂雙層厚度的3.5倍，也大約是2奈米寬的DNA雙螺旋的8.5倍。
- 大約5000個豬環狀病毒並排排列，寬度就相當於一根頭髮的寬度，也就是8萬到10萬奈米。
- 如果把豬環狀病毒放大到身高1.7公尺的人那麼高，頭髮就會變成8到10公里寬。
DNA與名稱由來
衣殼內是一個單股的環狀DNA，在稱為PCV1的類型中長度為1759個鹼基，在PCV2中則是1768個鹼基。這個環狀的DNA也是病毒名稱的由來：「circo」一詞源自「circular」（環狀）。
這段DNA帶有兩個主要的基因，一個負責製造啟動DNA複製所需的蛋白質，另一個則負責製造衣殼蛋白質。截至2026年，ICTV指出，PCV1和PCV2的基因組，是所有已知能在哺乳動物細胞中獨立增殖的病毒中最小的。
豬隻的疾病
自然感染似乎僅限於豬隻，包括野豬在內，病毒主要是在豬隻吞食帶有病毒的糞便痕跡時傳播。PCV1目前未被證實與任何疾病有關。PCV2則是造成8到16週齡仔豬消瘦症的主要原因之一，症狀包括體重減輕、呼吸困難、黃疸、淋巴結腫大和腹瀉。這種疾病可以透過為豬隻接種疫苗來控制。
這種病毒顆粒很難被破壞。PCV1能耐受pH值3的酸性環境、攝氏70度加熱15分鐘，以及三氯甲烷等溶劑。
參考資料
- Genus: Circovirus. International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV Report.
- Conformational Changes and Nuclear Entry of Porcine Circovirus without Disassembly. Wang et al., Journal of Virology, 2019.
- Comparison of the Structures of Three Circoviruses: Chicken Anemia Virus, Porcine Circovirus Type 2, and Beak and Feather Disease Virus. Crowther et al., Journal of Virology, 2003.
- The 2.3-Angstrom Structure of Porcine Circovirus 2. Khayat et al., Journal of Virology, 2011.
- Hepatitis B Virus Biology. Seeger and Mason, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2000.
- Structure of Lipid Bilayers. Nagle and Tristram-Nagle, Biochimica et Biophysica Acta, 2000.
- DNA Structure and Sequencing. In Biology 2e, 2nd edition. OpenStax, 2018.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.