Cell：埃博拉病毒核衣壳的细胞内组装机制为开发通用的抗病毒药物铺平道路

目前，世界上几乎没有对付埃博拉病毒和马尔堡病毒等致命性的丝状病毒的工具。唯一获得批准的疫苗和抗体疗法只能预防一种丝状病毒。

来自拉霍亚免疫学研究所的科学家们正致力于通过巧妙的敌情侦察来指导新型抗病毒药物的开发。他们使用高分辨率成像技术来探究病毒的分子结构，并发现病毒在哪些方面容易受到新疗法的影响。

在一项新的研究中，来自拉霍亚免疫学研究所疫苗创新中心的研究人员首次分享了一种名为埃博拉病毒核衣壳的病毒结构的详细、完整图像。这一突破可能会加速靶向这种病毒结构的抗病毒药物以便同时对抗多种丝状病毒的开发。相关研究结果于2024年9月17日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Intracellular Ebola virus nucleocapsid assembly revealed by in situ cryo-electron tomography”。

论文第一作者，拉霍亚免疫学研究所的Reika Watanabe 博士说，“通用抗病毒药物是阻止任何一种病毒性疾病的梦想。这项研究让我们离找到通用抗病毒药物更近了一步。”

检查敌人

埃博拉病毒依靠其核衣壳结构在宿主细胞内保护和复制自身的遗传物质，并抑制宿主的细胞免疫反应。借助核衣壳，埃博拉病毒可以将受感染的宿主细胞变成病毒制造工厂。

在这项研究中，Watanabe 利用一种名为低温电子断层扫描（cryo-electron tomography）的成像技术，观察到了埃博拉病毒核衣壳结构在实际感染细胞内的工作情况，这在科学界尚属首次。

乍一看，埃博拉病毒的核衣壳就像一根盘绕的电话线。Watanabe揭示了核衣壳的盘绕和压缩阶段。她还发现，核衣壳的圆柱形由三层组成。这种病毒在宿主细胞中复制时，每一层都扮演着不同的角色。在拉霍亚免疫学研究所进行成像研究之前，人们完全不知道核衣壳外层的存在。

Watanabe的研究还显示了核衣壳的外层是如何构成的，以及它是如何在核衣壳和病毒包膜之间提供柔性系链的。

图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.08.044

拉霍亚免疫学研究所教授Erica Ollmann Saphire 博士说，“我们发现，核心蛋白在核衣壳的不同层中采用不同的形式，发挥不同的作用。”

Watanabe的进一步研究揭示了这些层中的蛋白在宿主细胞中组装时如何相互接触，以及埃博拉病毒在核衣壳帮助形成新的病毒颗粒时如何重新排列这些蛋白。Saphire说，“这项研究解决了该领域的几个难题。”

靶向埃博拉病毒

正如Watanabe解释的那样，靶向核壳意味着病毒的“游戏结束”。她说，“如果没有核壳，一切都不会发生。这就是病毒的核心。”

事实上，埃博拉病毒的核衣壳在感染中起着至关重要的作用，以至于Watanabe猜测核衣壳的整体结构可能随着丝状病毒的进化而保持不变。科学家们认为这种关键的结构特征在存在亲缘关系的物种之间是“保守的”。

Watanabe说，事实上，目前已知的所有致病性的丝状病毒物种，包括埃博拉病毒和马尔堡病毒，都具有保守的核衣壳结构。她目前正在领导进一步的研究，以便更仔细地研究马尔堡病毒的核衣壳组装。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

Reika Watanabe et al. Intracellular Ebola Virus nucleocapsid assembly revealed by in situ cryo-electron tomography. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.08.044.