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Nature:重磅!解析出疱疹病毒KSHV的三维结构

日期:2018/1/25    来自:生物谷   作者:Admin

在一项新的研究中,来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员首次描述了卡波济肉瘤相关疱疹病毒(Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus, KSHV)的结构。这一发现解答了关于这种疱疹病毒如何扩散的重要问题,并为开发抵抗这种病毒和更加常见的爱泼斯坦巴尔病毒(EBV)的抗病毒药物提供了潜在的路线图,其中EBV存在于90%以上的成年人中,被认为具有与KSHV几乎相同的结构。相关研究结果于2018年1月17日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Structure and mutagenesis reveal essential capsid protein interactions for KSHV replication”。

卡波济肉瘤显微图,图片来自Nephron/Wikipedia。在这项新的研究中,这些研究人员在实验室中证实能够开发一种抑制剂来降解KSHV。已知KSHV是在人类中导致癌症的两种病毒之一。 有八种人类疱疹病毒,它们引起广泛的疾病,从普通的唇疱疹到癌症。大多数人感染上一种或多种疱疹病毒。除非免疫系统受到破坏---在器官移植后、患上艾滋病或其他的影响免疫系统的疾病,或者在较大年龄时,不然疱疹病毒通常不会导致严重的健康问题。 KSHV是在二十世纪九十年代中期在艾滋病高发时发现的,当时有多达一半的艾滋病患者携带着这种病毒;它仍然是与艾滋病相关的最为常见的致癌病毒。在低收入国家,KSHV也对没有患上艾滋病的人产生重大威胁。比如,在非洲撒哈拉以南地区,大约有40%的人携带着这种病毒,而且卡波济肉瘤是该地区最为常见的癌症之一。 人们没有开发出疫苗或药物来预防或治疗KSHV或它引起的癌症;也没有开发出针对EBV(疱疹病毒家族的另一个成员,也是人类最常见的病毒之一)的疫苗或药物。EBV因导致传染性单核细胞增多症而为人所知,不过它也与增加的几种癌症风险以及一种被称作鼻咽癌的罕见头颈癌类型相关联。 了解疱疹病毒KSHV的蛋白外壳或衣壳的原子结构可能是开发抗病毒疗法取得的一项重要进展。这将让科学家们在KSHV的蛋白外壳中寻找特定的对这种病毒的扩散能力至关重要的靶标。 论文共同通信作者、加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所成员,微生物学、免疫学与分子遗传学系教授Z. Hong Zhou说,缺乏这种原子结构描述,"确定这种病毒的基因组如何通过它的扩散来维持是不可能的。我们的研究提供这种原子描述。" 这些研究人员使用了一种新的被称作低温电镜的电子计数技术。这种技术能够让他们以前所未有的分辨率观察KSHV,这接着允许他们构建出这种病毒的三维原子结构。这种病毒由大约3000个蛋白组成,每个蛋白有大约1000个氨基酸。 论文共同通信作者、加州纳米系统研究所成员、分子与药物药理学系教授、生物工程学教授Ren Sun说,"由密集包装的KSHV基因组引起的高压力也意味着如果它的一个单位被削弱,那么它的整个结构就会分崩离析。这为药物开发提供了一种独特的优势。"Sun团队正在通过筛选可能在人体中发挥类似抗病毒作用的药物来追踪这些发现。

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