获得诺贝尔奖的技术揭示常见疱疹病毒的结构
研究人员首次能够利用获得诺贝尔奖的冷冻电子显微镜技术,揭示常见疱疹病毒的详细结构。
格拉斯哥大学的研究人员利用这项尖端技术,以高分辨率揭示了疱疹病毒用来感染人类的生物机制。研究结果发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上。
研究人员现在希望这些发现可以引导开发治疗这种病毒的新药物。
疱疹家族包括引起唇疱疹和水痘的病毒。这一病毒家族的成员也可以导致癌症和未出生的孩子的严重疾病。然而,疱疹病毒用来储存DNA并感染宿主的衣壳(即外壳)直径仅为万分之一毫米,迄今为止科学家们仍难以对其进行分析。
疱疹病毒通过将它们的DNA引入我们的细胞而引起感染。为了做到这一点,它们将DNA包裹在一种叫做衣壳的保护性外套内。衣壳呈球形,高度对称。
研究人员使用冷冻电子显微镜揭示了一种叫做“传送门”的类似马达的组件的结构。疱疹病毒通过入口将它们的DNA泵入预先组装好的衣壳。当疱疹病毒感染我们的细胞时,DNA会通过相同的传送机制从衣壳中喷射出来。
格拉斯哥大学病毒研究中心的大卫·贝拉博士是这项研究的主要作者,他说:
“冷冻电子显微镜结合新的计算图像处理方法,使我们能够揭示病毒将DNA打包到衣壳的独特机制的详细结构。DNA包裹得非常紧密,达到了类似香槟酒瓶的压力。”
“我们希望这项研究通过设计阻断门脉运动的药物,最终导致治疗急性疱疹病毒感染的新药物的开发。”
这项研究不仅揭示了门脉机制的形状,还揭示了病毒如何将其DNA包裹在衣壳内。单个DNA链被观察到盘绕在线轴上,很像一团羊毛。
低温电子显微镜的发展作为一种技术,以解决详细的原子结构是在MRC实验室的分子生物学。
医学研究委员会感染和免疫主任乔纳森·皮尔斯博士说:
Bhella博士和他的团队现在已经使用这种技术来阐明疱疹病毒的结构,揭示了一个参与病毒复制的‘分子机器’。这些发现让科学家们更好地了解了这种病毒及其解剖结构,进而洞察了潜在的新治疗靶点。
“这些优雅的实验展示了苏格兰大分子成像中心的潜力,该中心将于今年晚些时候在CVR启动,由Bhella博士领导,它将支持对人类健康构成最大威胁的疾病的重要研究。”
的研究中,单纯疱疹病毒门-顶点的结构发表在《公共科学图书馆生物学》上。这项研究由医学研究委员会(MRC)资助。