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我国解析人类疱疹病毒6B型近原子分辨率结构
2019-12-05
科技日报

  科技日报合肥12月3日电 (记者吴长锋)记者从中国科学技术大学获悉,该校生命科学学院毕国强教授课题组与同行合作,利用高分辨冷冻电镜单颗粒分析技术首次解析了人类疱疹病毒6B型的近原子分辨率结构。相关研究成果日前在线发表在国际著名期刊《自然·通讯》上。

  人类疱疹病毒6型(HHV-6)属于疱疹病毒家族β疱疹病毒亚家族,根据其表面抗原不同,又被分为HHV-6A和HHV-6B两类密切相关的病毒类型。很多幼儿都会被HHV-6病毒感染,并可能产生发烧、腹泻、红疹等临床症状;HHV-6病毒能够在人体中终身潜伏,并在免疫力低下的人群中引发严重疾病,它在脑组织中的二次暴发将导致患者认知紊乱、残废或者死亡。

  研究显示,HHV-6病毒甚至还与阿尔茨海默症和癫痫有关。HHV-6病毒感染造成广泛危害,但目前尚没有其病毒高分辨率结构,以及基于结构的药物或者疫苗抗病毒方案。由于与宿主细胞高度黏合,HHV-6B很难实现体外增殖培养,成为其原子分辨率结构解析的一大难题。

  科研人员使用先进的冷冻电镜直接电子计数技术和亚颗粒局部重建方法,用少量低纯度的HHV-6B病毒样品,解析了HHV-6B第一个近原子分辨率结构。在此基础上,合作团队搭建了HHV-6B病毒4种衣壳蛋白和1种衣壳结合间层蛋白pU11的原子模型,共计包括59个构象体。通过比较HHV-6B、人类巨细胞病毒和小鼠巨细胞病毒核衣壳结构的异同,发现HHV-6B间层蛋白pU11具有独特的病毒衣壳结合模式。

  这一研究结果在原子水平揭示了不同疱疹病毒中复合物协助病毒衣壳应对不同基因组大小产生的内部压力的机理,有助于更好地理解β疱疹病毒基因组的包装和病毒核衣壳稳定机制,完善了对疱疹病毒家族结构的认知,丰富和加深了对β疱疹病毒甚至整个疱疹病毒家族复合物功能机制的理解。

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