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哈佛医学院的科学家揭示了水疱性口炎病毒蛋白

发布时间:2019-04-09 11:22:00

哈佛医学院的科学家揭示了水疱性口炎病毒蛋白的结构 2015年7月3日 病毒需要我们。为了繁殖,病毒必须侵入宿主细胞并复制其遗传信息。为此,病毒会编码自己的复制机器或组件,从

  哈佛医学院的科学家揭示了水疱性口炎病毒蛋白的结构 2015年7月3日 病毒需要我们。为了繁殖,病毒必须侵入宿主细胞并复制其遗传信息。为此,病毒会编码自己的复制机器或组件,从而破坏主机复制机制的优势。 埃博拉病毒和狂犬病病毒是人类已知的两种最致命的病原体,属于RNA病毒的一种顺序,它们共有一种共同的策略,即在宿主体内复制它们的基因组。其他亲属包括马尔堡病毒,麻疹,腮腺炎,呼吸道合胞病毒和水疱性口炎病毒(VSV)。科学家研究VSV,它导致家畜中的急性疾病,但通常不会导致人类疾病,作为对人类有害的病毒的模型。 现在,来自哈佛医学院的一个团队使用电子低温显微镜(成像冷冻标本以减少电子辐射损伤),首次揭示了VSV蛋白在原子水平上的结构。称为聚合酶蛋白L,它是这组RNA病毒中病毒复制所必需的。研究结果发表在Cell上。 “我们现在对RNA合成如何对这些病毒起作用有了更好的理解,” HMS微生物学和免疫生物学教授,该论文的高级作者Sean Whelan说。 “我认为,如果你试图开发一种病毒特异性靶点来阻断其中一种病毒的复制,那么聚合酶蛋白质的结构会有所帮助。” 科学家已经知道这些RNA病毒是如何感染细胞的。他们首先提供一种大蛋白RNA复合物,这是一种蛋白质外壳中的病毒RNA。复制病毒RNA的蛋白质是聚合酶蛋白L,其传导合成RNA所需的所有酶活性,然后在其末端添加帽结构以确保其不被细胞破坏 - 并确保它可以是翻译成蛋白质。 虽然研究人员已经了解了包裹病毒RNA的蛋白质的原子结构,但没有关于蛋白质原子结构的数据。 靶向聚合酶分子的抗病毒药物部分基于了解其结构。这种方法成功抵御了艾滋病毒和疱疹以及丙型肝炎病毒。但对于被称为非节段负链RNA病毒的一类病毒,发现聚合酶蛋白L的结构具有挑战性。 “L”表示“L”。代表大。惠兰说,较大的蛋白质通常很难生产和净化。蛋白L也是柔性的,具有许多难以分离的功能片段。病毒进化成只产生少量的这种蛋白质。 相关故事对于从中风中恢复至关重要的脑蛋白确定RhoE蛋白在神经系统发育过程中发挥关键作用运动对脂肪释放的蛋白质改善了健康状况多年前,使用较低分辨率的电子显微镜形式,其中蛋白质在存在时可见负面染色,Whelan的团队能够以低分辨率检测到一个看起来像有三个球状域的甜甜圈的结构。那些早期的研究是提供信息的,但这种方法无法提供团队最终需要的原子级解决方案。 电子低温显微镜的进展鼓励他们再试一次。 Whelan实验室的一个团队与Stephen Harrison领导的团队,HMS的哈佛大学基础生物医学科学教授Giovanni Armenise和霍华德休斯医学研究所(HHMI)研究员一起工作,他们能够从病毒样本中收集数据给他们带来很多更高的分辨率他们还能够将他们收集的图像对齐到聚合酶蛋白L的三维模型中。 在从这些研究中获得的密度图中,该团队的成员构建了VSV L蛋白多肽链的原子模型。解决这个难题是一个重大挑战,也参与了HHMI的Janelia校园的Nikolaus Grigorieff团队。 结果?用于VSV的聚合酶蛋白L结构的原子级模型,其将形成理解其他病毒的L蛋白顺序的基础。 “埃博拉病毒蛋白看起来一样,狂犬病蛋白看起来一样,其他L蛋白看起来也一样,”惠兰说。 “将会有一些细微的差异反映出氨基酸的确切性质,但我们知道它们在功能上和结构上都是相同的。” 了解结构意味着科学家可以探索RNA合成如何在这些病毒中发挥作用。 “它开始暗示我们可能将其他蛋白质分开,这些蛋白质不易表达,例如埃博拉病毒中的L蛋白质,”惠兰说。 “这并不意味着我们会立即拥有抑制剂,但我认为这是迈向长期目标的重要一步。” 资料来源:哈佛医学院