人類(lèi)皰疹病毒基因組包裝關(guān)鍵機(jī)制揭示

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2019-06-04

我國(guó)研究人員利用冷凍電鏡首次解析了人類(lèi)皰疹病毒基因組包裝的關(guān)鍵機(jī)制以及病毒的DNA基因組結(jié)構(gòu)。

記者從中國(guó)科大獲悉，該校生命科學(xué)學(xué)院劉云濤博士、畢國(guó)強(qiáng)教授與合作者合作，利用冷凍電鏡首次解析了人類(lèi)皰疹病毒基因組包裝的關(guān)鍵機(jī)制以及病毒的DNA基因組結(jié)構(gòu)。近日《自然》雜志在線發(fā)表了該項(xiàng)成果。

皰疹病毒是一類(lèi)在自然界廣泛存在的病毒，在感染人體后能夠引發(fā)多種疾病，包括帶狀皰疹、出生缺陷、多種免疫系統(tǒng)疾病以及癌癥。皰疹病毒其中核衣殼通常被視為一個(gè)正二十面體，其上有一個(gè)獨(dú)特的DNA通道，是病毒基因組進(jìn)出的地方。由于缺乏病毒基因組和衣殼DNA通道的高分辨結(jié)構(gòu)，人們對(duì)于病毒粒子的基因組包裝過(guò)程知之甚少。

研究人員建立了一套特殊算法，利用冷凍電鏡獲得了皰疹病毒衣殼上DNA通道的原子分辨率結(jié)構(gòu)以及大部分基因組的高分辨率三維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)病毒基因組具有左手超螺旋的纏繞方式和一個(gè)無(wú)序核心，并且揭示了病毒基因組包裝信號(hào)的傳導(dǎo)方式和基因組如何通過(guò)衣殼DNA通道。

該研究展示了皰疹病毒完整的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，獲得了第一個(gè)真核生物病毒的DNA通道原子模型，也是第一次探測(cè)到DNA在通道里的扭曲狀態(tài)。

畢國(guó)強(qiáng)介紹說(shuō)，通過(guò)理解皰疹病毒DNA轉(zhuǎn)運(yùn)和基因組包裝信號(hào)獲取和傳遞的基本規(guī)則，一方面有望用于預(yù)防控制皰疹病毒引起的疾??；另一方面這些發(fā)現(xiàn)有助于對(duì)皰疹病毒進(jìn)行改造，使其成為更實(shí)用的載體工具，并用于腫瘤靶向治療或大腦神經(jīng)環(huán)路示蹤等。

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