中國科學家揭開寨卡病毒復制奧秘

2016-07-29 來源：健客網(wǎng)社區(qū) 標簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：為了探究寨卡病毒與其他黃病毒屬成員在復制機制上的差異，研究人員還解析了寨卡病毒解旋酶與基因組RNA結合時的復合物三維結構。

　　記者28日從天津大學了解到，天津大學楊海濤教授帶領的科研團隊揭開了寨卡病毒復制的奧秘，這一關鍵步驟的揭示將有助于開發(fā)抗病毒藥物，抵御該病毒在全球范圍內的巨大威脅。

　　寨卡病毒目前在南美洲和拉丁美洲肆虐，病毒感染除了能夠造成新生兒小頭畸形，還能引發(fā)格林——巴利綜合征。后者是一種嚴重的神經系統(tǒng)疾病，能導致患者癱瘓甚至死亡，然而目前還沒有什么藥物能夠有效控制寨卡病毒感染。

　　寨卡病毒如何在宿主細胞中復制一直是個謎。楊海濤團隊在Protein＆Cell(《蛋白質與細胞》)雜志上發(fā)表的研究文章，解開了其復制的關鍵過程和機理。

　　幾乎所有病毒都需要一種稱之為解旋酶的蛋白質來進行復制。寨卡病毒解旋酶是一種“馬達”蛋白(一類具有驅動能力的蛋白質)，它通過水解三磷酸核苷將化學能轉換為機械能，從而實現(xiàn)對雙鏈核酸的解鏈功能。

　　病毒只有將雙鏈核酸解鏈后，才能將單鏈遺傳物質進行復制，實現(xiàn)增殖。對此，科研團隊利用X光單晶衍射技術成功獲得了寨卡病毒解旋酶執(zhí)行功能和結合底物時的3D圖像。

　　三磷酸腺苷(ATP)和金屬離子是解旋酶執(zhí)行功能所必需的。圖像中，研究人員在原子分辨率水平上展示了寨卡病毒解旋酶、三磷酸腺苷和金屬催化離子形成的三元復合物的空間結構。此外，研究人員還成功捕捉到了寨卡病毒解旋酶結合ATP以及金屬離子的中間狀態(tài)，這是首次揭示黃病毒家族(一種蚊媒病毒，包括寨卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、西尼羅病毒等)解旋酶與天然底物ATP結合時的結構。

　　“通過對這一結構的分析，可以揭示寨卡病毒解旋酶如何識別ATP和金屬催化離子的機制”，楊海濤表示。

　　為了探究寨卡病毒與其他黃病毒屬成員在復制機制上的差異，研究人員還解析了寨卡病毒解旋酶與基因組RNA結合時的復合物三維結構。他們發(fā)現(xiàn)，一個貫穿解旋酶的通道負責“抓住”RNA。令人吃驚的是，寨卡病毒解旋酶在結合RNA后會經歷顯著的構象變化，而這種構象變化與登革熱病毒的解旋酶截然不同。

　　研究指出，黃病毒家族解旋酶在進化過程中演化出一種保守的分子“馬達”，它可以通過水解三磷酸核苷將化學能轉變?yōu)闄C械能，用于實現(xiàn)病毒復制過程中的“解鏈”；而利用不同的“運動”模式，不同病毒成員的解旋酶又以不同的方式識別并結合基因組RNA，用于滿足病毒復制的需要。這些寨卡病毒復制關鍵步驟的闡釋，將對抗病毒藥物的開發(fā)起到積極作用。

　　不久前，該研究團隊在Protein＆Cell雜志上發(fā)表文章展示了寨卡病毒解旋酶的晶體結構，分辨率達到1.8A。這一高分辨率結構揭示了水解三磷酸核苷的關鍵區(qū)域，以及容納RNA的正電荷通道，為寨卡病毒藥物研發(fā)提供了一個精確的模型。