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        球形病毒的結(jié)構(gòu)并不像我們想象的那么完美
        
			
        
				2019-03-15 10:33:33
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        確定病毒的結(jié)構(gòu)是理解和治療病毒性疾病的重要步驟。幾十年來，結(jié)構(gòu)生物學(xué)家一直在使用低溫電子顯微鏡來創(chuàng)建越來越準(zhǔn)確的生物分子圖片，但他們一直依賴的假設(shè)之一可能是錯(cuò)誤的。
        

        球形病毒的結(jié)構(gòu)并不像我們想象的那么完美
        

        根據(jù)來自顯微鏡的數(shù)據(jù)，假設(shè)諸如登革熱和寨卡病毒的黃病毒是對(duì)稱的二十面體(具有20個(gè)相同面的形狀)。但根據(jù)“ 美國國家科學(xué)院院刊”上的一項(xiàng)新研究，這些二十面體病毒可能并不完全對(duì)稱。
        

        普渡大學(xué)生物科學(xué)漢利杰出教授邁克爾羅斯曼說：“到目前為止，任何已經(jīng)檢查過的病毒都被認(rèn)為是假設(shè)它們具有二十面體對(duì)稱性。” “現(xiàn)在我們意識(shí)到這是一種近似 - 它并不完全準(zhǔn)確。大部分病毒幾乎都是二十面體，剛才我們開始看到細(xì)節(jié)了。”
        

        研究小組，包括特倫特和理查德的朱迪思安德森杰出科學(xué)教授理查德庫恩，使用cryo-EM來確定未成熟和成熟的Kunjin 病毒的結(jié)構(gòu)，這是一種西尼羅病毒株。他們遵循標(biāo)準(zhǔn)程序直到最后，處理顯微鏡的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。他們通常會(huì)采用對(duì)稱性要求，研究人員選擇退出。
        

        Purdue的研究員兼研究報(bào)告的主要作者M(jìn)atthew Therkelsen在確定與未成熟病毒結(jié)合的抗體結(jié)構(gòu)時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)了一些不尋常的東西。與病毒結(jié)合的抗體圖像顯示出對(duì)顆粒一側(cè)的偏好，并且該側(cè)有點(diǎn)模糊。
        

        Therkelsen說：“抗體似乎更傾向于顆粒的一側(cè)，而那一側(cè)的密度不同，這讓我質(zhì)疑我們對(duì)二十面體對(duì)稱的假設(shè)。” “在那之后，我開始做不對(duì)稱的重建。”
        

        他發(fā)現(xiàn)的東西看起來有點(diǎn)像病毒外部的“肚臍”。
        

        這種對(duì)稱性的偏差可能來自病毒的產(chǎn)生方式。當(dāng)有包膜的病毒組裝新的病毒顆粒時(shí)，它們會(huì)鉆入細(xì)胞膜并推動(dòng)，直到它們創(chuàng)建了自己的保護(hù)層。當(dāng)該層幾乎完全封閉時(shí)，病毒會(huì)從膜上發(fā)出一個(gè)最終的輕推和芽。
        

        研究人員認(rèn)為，正是在這一點(diǎn)上，新的病毒膜試圖關(guān)閉，病毒的先前完美結(jié)構(gòu)變得有點(diǎn)扭曲。
        

        庫恩說：“這個(gè)萌芽的顆粒的頸部在收縮時(shí)變得非常狹窄，殼體周圍的糖蛋白開始相互撞擊。” “我們認(rèn)為它們可能無法獲得正確數(shù)量的蛋白質(zhì)來制造二十面體，結(jié)果就是一側(cè)有一個(gè)扭曲的粒子。”
        

        雖然未成熟和成熟的病毒在其外層都有“肚臍”，但未成熟的病毒還有另一個(gè)缺陷。病毒的核心結(jié)構(gòu)，核衣殼，不在信封的中心 - 它在一側(cè)靠近膜。
        

        其他一些病毒具有獨(dú)特的核心位置，但黃病毒核心是獨(dú)特的，因?yàn)樗鼤?huì)在病毒變成“成年人”時(shí)重新定位。成熟是病毒生命周期的重要組成部分，這些發(fā)現(xiàn)可以提供對(duì)此過程中發(fā)生的事情以及原因的深入了解。
        

        研究人員相信這些發(fā)現(xiàn)將為未來的實(shí)驗(yàn)打開大門。除了幾種(如果不是全部)二十面體病毒的真實(shí)結(jié)構(gòu)外，還有許多其他未知數(shù)。當(dāng)它與下一個(gè)細(xì)胞結(jié)合時(shí)，病毒的獨(dú)特極點(diǎn)是否具有功能?它是否有助于與受體結(jié)合?它會(huì)影響內(nèi)部RNA的退出嗎?這些細(xì)節(jié)對(duì)于理解黃病毒的生命周期都很重要。
        
			

			
          
        
			
        
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