中国科学家揭寨卡病毒复制奥秘 将有助开发药物

2016-07-30 05:52:00 华龙网

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本报天津7月29日电(记者陈建强 通讯员靳莹、田宏亮)肆虐拉丁美洲的寨卡病毒在全球范围内引发广泛关注。近日天津大学教授杨海涛带领的研究团队揭开了寨卡病毒复制的奥秘。他们在《蛋白质与细胞》杂志上发表的研究成果以极高的分辨力展示了寨卡病毒解旋酶的晶体结构,揭示了水解三磷酸核苷的关键区域,以及容纳RNA的正电荷通道,为寨卡病毒药物研发提供了一个精确的模型。这一关键步骤的揭示将有助于开发抗病毒药物,抵御该病毒在全球范围内的巨大威胁。

据了解,人类感染寨卡病毒除了能够造成新生儿小头畸形,还能引发格林—巴利综合征。后者是一种严重的神经系统疾病,能导致患者瘫痪甚至死亡。目前,世界卫生组织已将寨卡病毒暴发提升到“全球危机”的高度,并将这种病毒视为与埃博拉同等级别的威胁。但是寨卡病毒究竟如何在宿主细胞中复制一直是一个谜,眼下也还没有什么药物能够有效控制寨卡病毒感染。

几乎所有病毒都需要一种称之为解旋酶的蛋白质进行复制,杨海涛团队在研究中发现:寨卡病毒的解旋酶是一种具有驱动能力的“马达蛋白”,它通过水解三磷酸核苷将化学能转换为机械能,实现对双链核酸的解链功能,进而通过将单链遗传物质复制,实现增殖。他们利用X光单晶衍射技术成功获得了寨卡病毒解旋酶执行功能和结合底物时的3D图像,在原子级分辨率的水平上展示了由寨卡病毒解旋酶、三磷酸腺苷和金属催化离子形成的三元复合物的空间结构,并成功捕捉到它们结合过程的中间状态,这也是科学界首次揭示黄病毒家族(蚊媒病毒,包括寨卡病毒、登革热病毒、黄热病毒、西尼罗病毒等)解旋酶与天然底物三磷酸腺苷结合时的结构。

研究人员还进一步解析了寨卡病毒与其他黄病毒属成员在复制机制上的差异,他们吃惊地发现:寨卡病毒解旋酶在结合核糖核酸后会经历显著的构象变化,而这种构象变化与登革热病毒的解旋酶截然不同。杨海涛说:“通过对这一结构的分析,可以揭示寨卡病毒解旋酶如何识别三磷酸腺苷和金属催化离子的机制,从而对抗病毒药物的研发起到积极作用。”

作者:本报记者 陈建强 通讯员 靳莹 田宏亮