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Nature:重大突破!科学家首次解析出单纯疱疹病毒1型的DNA包装机制!

来源:本站原创 2019-06-19 09:19

2019年6月19日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自加利福尼亚大学的科学家们通过对单纯疱疹病毒1型(HSV-1)进行研究首次观察到了将DNA压缩到病毒衣壳中的复杂机器,相关研究刊登于国际杂志Nature上。HSV-1是一种引起唇疱疹的病毒。相关研究结果有望帮助研究人员开发改进型的抗病毒疗法来治疗包括唇疱疹、癌症及出生缺陷等疾病的新型疗法。

图片来源:G. Wang, Y. Ma and J. Jih

文章中,研究者利用对称松弛和序列局部分类两种成像技术产生了HSV-1病毒颗粒的高分辨率3-D图像(通过低温电镜技术能够观察到),这些方法能够帮助科学家们清楚观察并分析HSV-1的特殊病毒结构。研究者Yun-Tao Liu博士说道,病毒的结构往往高度对称,传统的3-D重建技术能够利用这种对称性来可视化病毒,但缺点是我们看不到偏离这种对称性的特殊结构,这项研究中,让我们惊讶的是,我们所采用的方法能够帮助我们看到HSV-1病毒颗粒及大部分病毒DNA基因组的特殊结构。

研究者Jonathan Jih指出,疱疹病毒的DNA包装过程非常有意思,因为其是通过一种纳米级别的马达所驱动的,这种马达能在十几个大气压的压力下泵出充满DNA的病毒衣壳,病毒粒子内部的这种高压使得病毒有可能在感染宿主机体期间将DNA诸如人体细胞中。本文研究中,研究者利用了特殊的方法产生了迄今为止分辨率最高的HSV-1 3-D重建结构,其称之为门户顶点区域(portal vertex region),是病毒DNA进入衣壳的位点。

研究者还试图在单个原子的水平上绘制这一区域的其它部分的图像,这或能帮助他们更清晰地理解其中不同部分的相互作用。比如研究者就鉴别出了一种名为门户帽(portal cap)的结构,其能在高压的衣壳中“塞住”病毒的基因组,以及被称之为“触手螺旋”的结构。

最后研究者Z. Hong Zhou指出,研究人员此前并不清楚HSV-1的DNA包装过程,这主要是因为他们很难在足够高的分辨率下捕捉到病毒的特殊部分;本文研究中,我们通过深入研究首次清晰解析了HSV-1病毒的门户顶点区域结构,同时构建出了首个HSV-1中组成门户复合体的原子模型。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Yun-Tao Liu, Jonathan Jih, Xinghong Dai, et al. Cryo-EM structures of herpes simplex virus type 1 portal vertex and packaged genome, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1248-6

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