Nat Commun：挑战常规！揭示致命性尼帕病毒的组装秘密
在一项新的研究中，来自加拿大英属哥伦比亚大学和美国康奈尔大学的研究人员发现致命性的尼帕病毒（Nipah virus）和其他的类似病毒以一种更加随意的方式进行自我组装。这一发现可能允许科学家们开发出更有效的疫苗和排除很多抵抗这些病毒的方法。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“A stochastic assembly model for Nipah virus revealed by super-resolution microscopy”。论文通信作者为英属哥伦比亚大学化学教授Keng Chou。
图片来自Nature Communications, doi:10.1038/s41467-018-05480-2。
这些研究人员利用英属哥伦比亚大学开发出的一种超分辨率显微镜观察这些病毒是否真正地按照科学家们猜测的方式进行组装。
Chou说，“我们研究了数百张图片，而且我们不能够找到任何支持当前组装模型的图片。 对其中的一些致命性病毒而言，它们的复制过程实际上并没有人们想象的那么复杂。”
尼帕病毒是一种“包膜”病毒，它从被感染的宿主细胞中获得外层包装，就像导致流感、狂犬病、麻疹和艾滋病的病毒一样。在人类和动物中，尼帕病毒能够导致严重疾病和致命性的脑肿胀。东南亚每年爆发的疫情导致40％～90％的尼帕病毒感染者死亡。2018年，在印度的19名尼帕病毒感染者中，仅两人存活下来。
尼帕病毒有三种结构蛋白：一种提供结构支持的基质蛋白，以及两种能够让这种病毒与宿主细胞结合并融合在一起的包膜蛋白。科学家们认为，基质蛋白“招募”包膜蛋白，发出某种信号，这样它们就能够在细胞膜上连接在一起，从而成为一种功能性的病毒。人们试图找出这一信号，以便希望找到破坏这个过程的方法。
然而，Chou和他的团队观察到包膜蛋白倾向于随机地散布在细胞膜上。他们如今相信当这些蛋白被整合到病毒中时，它们是随意地被获取的。这会比之前设想的更快地产生病毒颗粒，但是许多基质蛋白根本不会获取这些包膜蛋白，因而就不会成为功能性的病毒。
这一观察结果对疫苗接种（不仅是抵抗尼帕病毒，而且还潜在地抵抗流感病毒、HIV和其他的包膜病毒）产生影响。疫苗通过让人接触少量经过修饰的病毒或病毒蛋白来起作用。当前，还没有批准用于人体使用的尼帕病毒疫苗。正在开发的潜在策略之一是使用病毒样颗粒来刺激免疫反应，其中病毒样颗粒是模拟病毒的基于蛋白的结构。
论文第一作者、英属哥伦比亚大学化学系博士后研究员Qian Liu说，“如果一种疫苗含有大量的仅拥有基质蛋白但不拥有包膜蛋白的病毒样颗粒，那么它就不会对辅助病毒入侵宿主细胞所必不可少的蛋白产生强烈的免疫反应。如果我们找到一种方法从这种混合物中排除这些非功能性颗粒，那么疫苗就可能变得更加有效。”
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科技前沿
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