研究人員在入侵宿主之前發(fā)現(xiàn)有包膜病毒中發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化
佐治亞州立大學(xué)和佐治亞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究表明,科學(xué)家利用納米紅外光譜成像技術(shù)揭示了包圍病毒(如艾滋病毒,埃博拉病毒和流感病毒)的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)變化。
研究人員發(fā)現(xiàn),抗病毒化合物可有效阻止流感病毒在低pH值暴露下進(jìn)入宿主細(xì)胞,這是病毒引起感染的最佳條件。該研究結(jié)果發(fā)表在PLoS One期刊上,該研究結(jié)果提供了有關(guān)病毒如何攻擊宿主的重要細(xì)節(jié)以及預(yù)防這些病毒攻擊的可能方法。
包膜病毒是最致命的病毒之一。這些病毒的外膜覆蓋著它們的遺傳物質(zhì),并且為了侵入宿主細(xì)胞,必須首先將包膜病毒附著在細(xì)胞上然后打開它們的膜以釋放遺傳物質(zhì)。最初,科學(xué)家認(rèn)為這種機(jī)制是由宿主細(xì)胞控制的。
在這項(xiàng)專注于流感病毒的研究中,研究人員檢查了病毒打開和釋放其遺傳物質(zhì)所發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化。他們在沒有細(xì)胞的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而是模擬細(xì)胞環(huán)境。
當(dāng)流感病毒感染人體時(shí),它會(huì)從細(xì)胞外的中性環(huán)境進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)更酸性的環(huán)境(較低的pH)。為了模擬這項(xiàng)研究的細(xì)胞環(huán)境,研究人員使環(huán)境更加酸性。研究人員將流感病毒顆粒暴露在較低的pH值,并監(jiān)測病毒的結(jié)構(gòu)變化。
“我們看到的是,即使沒有細(xì)胞,如果我們改變環(huán)境,病毒粒子也會(huì)破壞并釋放遺傳物質(zhì),”該研究的高級作者,格魯吉亞化學(xué)系教授羅明博士說。州。“因此它具有內(nèi)置于病毒顆粒中的主動(dòng)機(jī)制。一旦病毒顆粒發(fā)現(xiàn)環(huán)境發(fā)生變化,它本身就會(huì)釋放出來的材料。它不需要細(xì)胞膜的幫助。它必須找到一個(gè)最佳點(diǎn)釋放遺傳物質(zhì),甜點(diǎn)恰好具有低pH值。“
研究人員使用納米紅外光譜(一種顯微成像系統(tǒng))觀察流感病毒顆粒在環(huán)境變化時(shí)的變化情況。在佐治亞州工作期間,現(xiàn)在在佐治亞大學(xué)的Yohannes Abate博士采用了成像技術(shù),使其具有新的獨(dú)特功能,使他們能夠更詳細(xì)地研究病毒顆粒。
“我們實(shí)際上可以看一個(gè)特定的病毒粒子,”羅說。“在人們拍攝圖像之前,你無法選擇你所看到的圖像。你必須看看它們中的許多,并且所有事情都發(fā)生在不同的階段?,F(xiàn)在,我們可以從頭到尾連續(xù)監(jiān)測一個(gè)病毒粒子,看看是什么變化正在進(jìn)行中。我們可以逐步看到病毒顆粒在沒有細(xì)胞的情況下如何釋放遺傳物質(zhì)。“
研究人員還研究了化合物,發(fā)現(xiàn)了一種與流感病毒結(jié)合并阻止病毒結(jié)構(gòu)變化的化合物。
“化合物穩(wěn)定了病毒顆粒,”羅說。“病毒不會(huì)釋放遺傳物質(zhì)。如果它不會(huì)釋放,那么它就不會(huì)感染細(xì)胞。它是一種阻止病毒感染的機(jī)制。如果我們能讓它在人類身上發(fā)揮作用,它可能是一種很好的藥物停止感染有包膜的病毒。“
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