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Cell:埃博拉病毒的全面进攻

2014.10.23

  埃博拉病毒能引发一种严重的出血热综合症,导致人类和灵长类动物迅速致命。在今年2月从西非国家几内亚开始的新一轮埃博拉疫情呈现出加速蔓延之势,迄今为止这一疾病已经夺去超过4500个生命,令人感觉几近失控。

  近期Cell杂志以“Camouflage and Misdirection: The Full-On Assault of Ebola Virus Disease”为题,介绍了这种病毒与宿主细胞蛋白相互作用的分子机制,其中强调了埃博拉病毒如何与其哺乳动物宿主相互作用,以逃脱抗病毒防御系统的追击的。

  埃博拉病毒蛋白与宿主细胞蛋白之间的相互作用,会扰乱I型和II型干扰素应答、RNAi 抗病毒反应、抗原呈递、T细胞依赖性B细胞应答、体液免疫抗体(humoral antibodies)和细胞介导的免疫功能。这种多因素的作用帮助病毒抑制宿主的固有和获得性免疫反应,引起严重的免疫失调,和“细胞因子风暴(cytokine storm)”,这也就是致命性埃博拉病毒感染的特点。

  埃博拉病毒特点

  这种病毒引发疫情并不是第一次了,作为最可怕的病原体之一,埃博拉能造成人感染后的死亡率高达90%,那么为什么这种病毒致病能力这么强,为什么在致命病例中免疫反应这么弱呢?

  此前科学家们解析了这种病毒糖蛋白的晶体结构,该结构显示了一个假设中的受体结合点,这个结合点被束缚在一个杯形体中,而这个杯形体是由三个GP1 病毒附着亚单元形成,被三个GP2融合亚单元所包围。外部与这个点的联系受到一个聚糖帽及一个突出的、粘蛋白一样的区域的限制。病毒抗体将GP1亚单元和 GP2亚单元桥接起来,并且对于GP2的融合前病毒表面构形是具有特异性的。

  抑制埃博拉病毒的方法

  科学家们发现了一种称作ISG15的蛋白能够抑制埃博拉病毒从细胞中逃逸出来并感染临近的细胞,也就是病毒的出芽过程。研究人员表示,ISG15通过抑制宿主细胞的Nedd4蛋白,间接地抑制病毒出芽。病毒能够离开细胞并传播的原因,是因为病毒蛋白VP40能利用Nedd4蛋白。

  抑制病毒复制需要利用的蛋白,就能抑制病毒本身。如果没有宿主 Nedd4蛋白的帮助,埃博拉病毒还是可以出芽和攻击其它细胞,但没那么容易了。我们研究的长期目标是了解宿主和病毒的相互作用,并希望研制出抗病毒药物或抑制因子,就像达菲那样,虽然不能治愈流感,但可以减缓病毒的传播。设计这些药物的目的是减慢病毒的出芽,以便让感染者的免疫系统作出反应。

  埃博拉病毒VP40蛋白在病毒的装配过程和从感染细胞的释放过程中,起到至关重要的作用。VP40蛋白从哺乳动物中出芽并不依赖于其他病毒蛋白,而 VP40病毒样颗粒的有效释放,则需要与宿主的蛋白帮助,如tsg101和Nedd4等。 Nedd4是泛素连接酶,而泛素本身被认为是被埃博拉病毒用来有效地离开细胞的出口。

  这一发现给出了证据证明ISG15对埃博拉病毒的抗病毒活性,而且提出作用的方式涉及到Nedd4功能以及随后VP40泛素化的扰乱。但是具体要抑制这种致命的病毒,还需更多的努力。

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