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        病毒如何超越宿主細胞
        
			
        
				2019-03-08 15:14:06
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        病毒依賴宿主細胞進行復制，但病毒如何誘導其宿主將其自身的遺傳信息與病毒一起轉錄，從而產生子女病毒?幾十年來，研究人員一直在研究一種叫做lambda的噬菌體，試圖找到這個問題的答案。使用高分辨率低溫電子顯微鏡，來自柏林Charité - Universitätsmedizin的研究小組現已成功破譯了這一過程。他們的研究結果發(fā)表在Molecular Cell上。
        

        病毒如何超越宿主細胞
        

        沒有主機，沒有病毒。雖然病毒確實能夠通過在宿主外存活而傳播，但它們需要宿主進行復制。病毒缺乏遺傳信息轉錄及其隨后轉化為新病毒成分所必需的復雜裝置。這就是為什么所有病毒都需要訪問宿主細胞的分子基礎設施。幾十年來，研究人員一直在研究病毒成功利用宿主功能的方式。他們的努力主要集中在依賴細菌宿主復制的噬菌體病毒上。其中最深入研究和最有特色的是λ噬菌體。
        

        先前的研究表明，λ噬菌體將其自身的遺傳信息引入宿主的遺傳信息中，將其插入宿主基因組的特定位點。RNA聚合酶是一種負責轉錄遺傳信息的蛋白質復合物，通常會在細菌基因末端停止讀取這些信息，并忽略插入其后的任何病毒基因。該病毒利用一種技巧阻止RNA聚合酶終止轉錄過程：它引入了“lambda-N”(λN)，這是一種微小的蛋白質，可以附著在宿主的RNA聚合酶上并迫使其繼續(xù)轉錄病毒基因。到目前為止，盡管進行了大量努力，但研究人員未能確定這種微小的蛋白質如何能夠實現這一壯舉。一個位于柏林的研究團隊現在已經能夠使用高分辨率成像可視化RNA聚合酶-λN復合物的三維結構，使他們能夠提供這種病毒利用的詳細解釋。
        

        在他們的研究中，Charité的研究人員與柏林自由大學和馬克斯普朗克分子遺傳學研究所的同事一起工作。他們開始分別生產這種大蛋白質復合物的各個成分。在重新組裝組件后，他們將所得復合物放入薄膜水中并凍結。
        

        使用低溫電子顯微鏡，研究人員從不同角度拍攝了總共70萬張蛋白質復合物圖像，用這些圖像計算其三維結構。“這種結構的性質告訴我們，小的病毒λN蛋白將RNA聚合酶的兩半密封在一起，從而防止它一旦到達細菌基因末端的終止信號就會分崩離析，”其中一項研究解釋說。第一作者，Ferdinand Krupp，他是Charité醫(yī)學物理和生物物理研究所的博士生。
        

        “正因為如此，RNA聚合酶一旦到達病毒基因就會繼續(xù)轉錄。一旦所有的病毒基因都已被閱讀，它們就被用作制造女兒病毒的藍圖 - 意味著病毒已達到目標，”生物物理學家。他補充說：“我們的數據還解釋了五十年研究中記錄的許多個體結果?？傊@些研究結果可能有助于開發(fā)新的抗菌藥物。”
        
			

			
          
        
			
        
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