2019-05-14 09:38:02
研究揭示了允许一些世界上最致命的病毒复制的关键机制

病毒是精通入侵者。它们通过注射其遗传物质来蚕食宿主细胞,通常在一个细胞中制造数千个自身拷贝,以确保它们的复制和存活。

一些RNA病毒将其遗传物质作为单个片段插入,而其他RNA病毒则将其切成碎片。后者恰当地命名为分段病毒。

这种分段的RNA病毒 - 包括导致流感等人类疾病的几种病毒 - 一直是研究人员的长期谜团:它们如何实现每个细分的精确复制和插入?他们如何确保各个片段都被相同的酶复制,同时确保每个片段可以产生不同量的RNA?这种精细的调节对于制备成功复制所必需的正确水平的病毒蛋白是至关重要的。

现在,哈佛医学院Blavatnik研究所的科学家们进行的研究得出了一个令人惊讶的答案:负责这种生存保证机制的病毒机器由来自复制开始段的另一端的RNA激活。

该研究结果于5月9日在PNAS上发表,旨在确定抑制分段病毒复制的新潜在目标。该组包括几种新出现的高致命病毒,如拉沙热病毒,像拉克罗斯和裂谷热的布尼亚病毒,以及更为人知和更常见的流感病毒。

“气候变化已经改变并加剧了一些严重和新兴病毒在新地理区域的传播,对全球健康构成了严峻挑战。我们的研究结果确定了一种关键机制,允许其中一些病原体复制和存活,”Sean PJ Whelan说。 ,HMS微生物学教授,哈佛大学病毒学项目主任。

例如,拉沙热感染很少致命,但一旦发生实际疾病,就会导致五分之一的人在多个器官中出血或出血。根据美国疾病控制和预防中心的数据,在流行期间,死亡率可达50%。

在研究中,Whelan和研究的合着者,Whelan实验室的研究生Jesse Pyle使用了Machupo病毒,这是一种沙粒病毒,像Lassa病毒一样感染啮齿动物,后者反过来将病毒传播给人类,导致致命的出血热。

与流感病毒不同,其基因组有8个片段,Machupo病毒只有两个片段 - 称为小片段和大片片段 - 提供了一种更简单的方法来理解不同片段如何以正确的量复制。

以前关于这种机制的线索来自对流感和拉克罗斯病毒的研究,这些病毒显示病毒蛋白负责复制关键区段-RNA依赖性RNA聚合酶(RdRP) - 与区段的5'末端相互作用,这是确切的。蛋白质开始复制的位置的另一端。然而,这种互动的重要性尚未完全理解。

实验表明,将来自Machupo病毒片段5'端的短的13个核苷酸长的RNA与启动RNA复制的催化剂RdRP混合 - 实际上,刺激了这种酶复制病毒片段的能力。两段Machupo病毒含有四种微妙不同的5'RNA,每种都与RdRP酶结合。值得注意的是,科学家观察到,这些RNA决定了酶实际使用的四种不同起始位点中的哪一种。

Whelan和Pyle表示,这些结果不仅揭示了基础病毒学中的一个重要问题,而且还确定了一个新目标,可以阐明如何开发针对这种必需的5'RNA激活的新型抗病毒药物。

目前市场上的大多数抗病毒药物直接靶向参与复制遗传物质或处理病毒蛋白质的病毒酶。然而,没有人干扰当前研究中描述的特定机制。

“我们的研究表明,5'RNA及其在病毒酶上的结合位点都是抑制病毒复制的潜在新靶点,”Whelan说。 “一个重要的下一个目标是寻找干扰这一过程的分子并为新药设计奠定基础。”

猜您喜欢的其它内容