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《細(xì)胞》：揭示致命病毒的組裝機制
2013-8-16 閱讀(282)
來自Scripps研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了致命的埃博拉病毒（Ebola virus）組裝的分子機制，這將為研究新型藥物提供了新的靶標(biāo)。而且令人驚訝的是，這一研究表明，組裝和釋放新病毒的同一個分子也能將其自身重新組裝成不同的形狀，并且每個形狀控制著病毒生長周期的不同步驟。
這一研究成果公布在Cell雜志上。
文章作者，免疫與微生物系教授Erica Ollmann Saphire表示，“這就像是一個‘變形金剛'，埃博拉病毒的這種蛋白能根據(jù)不同的功能，改變不同的形狀”，“這也修訂了分子生物學(xué)的中心法則——一種蛋白質(zhì)分子只有一個形狀，因此只行使一個生物學(xué)功能。”
“這一發(fā)現(xiàn)為研發(fā)針對埃博拉病毒的新藥物，打開了一道門”，文章的通訊作者Zachary Bornholdt博士說，“阻止病毒復(fù)制的藥物可以靶向這一結(jié)構(gòu)變形過程中任何的結(jié)構(gòu)，或者中間步驟。”
埃博拉出血熱是人類已知的zui致命的疾病之一。這種病毒的形狀宛如中國古代的“如意”，極活躍，病毒主要通過體液，如汗液、唾液或血液傳染，潛伏期為2周左右。感染者均是突然出現(xiàn)高燒、頭痛、咽喉疼、虛弱和肌肉疼痛。然后是嘔吐、腹痛、腹瀉。發(fā)病后的兩星期內(nèi)，病毒外溢，導(dǎo)致人體內(nèi)外出血、血液凝固、壞死的血液很快傳及全身的各個器官，病人zui終出現(xiàn)口腔、鼻腔和肛門出血等癥狀，患者可在24小時內(nèi)死亡。
埃博拉病毒與其“親戚”馬爾堡病毒（Marburg virus ）能通過人們接觸已經(jīng)被感染的人或動物的體液，而被傳染。感染會快速引起高燒，出血和休克。目前還沒有可供人類使用的藥物或疫苗。
為了能找到更有效的治療方法，Saphire博士研究組與威斯康星大學(xué)，日本東京大學(xué)的Yoshihiro Kawaoka教授展開了合作，后者提供了細(xì)胞顯微技術(shù)，以及解析了關(guān)鍵的復(fù)制過程，幫助Saphire博士研究組完成了X-射線晶體學(xué)和蛋白質(zhì)生物化學(xué)方面的研究。
這樣經(jīng)過五年的時間，研究人員破解了埃博拉病毒VP40蛋白的結(jié)構(gòu)特征，表明這種蛋白呈二聚體形式存在，而不是如之前認(rèn)為的單體形式。并且這種蛋白能重排其結(jié)構(gòu)，組裝構(gòu)建病毒的外殼或“陣列”，從而釋放從感染細(xì)胞中釋放出無數(shù)新病毒。
這一研究表明蛋白也能進(jìn)行重新排列，形成環(huán)，以便綁定到RNA上，控制病毒的內(nèi)部組件。
這種“形狀轉(zhuǎn)變”或“變形”的行為解釋了埃博拉病毒如何能只憑少數(shù)有限的基因，完成多步驟的病毒生命周期過程。
