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RNA病毒世界中独一无二的分子结构:埃博拉病毒蛋白的秘密

目前西非爆发了埃博拉疫情,已经报道了2000多个病例,强调了更深刻理解病毒的分子生物学的必要性,其可能对疫苗或抗病毒药物的发展有着至关重要的作用,以治疗或预防埃博拉出血发烧。现在,美国弗吉尼亚大学(UVA)的一个研究组,在病毒学家丹·恩格尔博士和结构生物学Zygmunt Derewenda博士的领导下,已获得参与埃博拉病毒复制的关键蛋白质的晶体结构,扎伊尔埃博拉病毒核蛋白(NP)C-末端结构域。

该研究小组解释说,他们的结构揭示了一个新的第三级折叠,这有助于导致对病毒核衣壳在感染的细胞中是如何组装的一个新见解。该结构还可以提供药物设计的基础,以阻止其感染人类。该结构在RNA病毒世界中是独一无二的,” Derewenda解释道。它不是在引起流感,狂犬病或其他疾病的病毒中找到。它远远类似于泛素中的β-grasp蛋白图像,最有可能是趋同进化的结果。

就像许多其他相关的病毒一样,埃博拉病毒包含一条负义单链的RNA,其编码7种不同的蛋白质,其中有一种被称为核蛋白(NP)的蛋白能够与病毒RNA基因组相互作用。它们是在受感染的细胞,也是内病毒核衣壳中发现的最丰富的病毒蛋白。虽然7种蛋白质中的5种已通过X射线晶体学显示出结构特征,但至今为止NP一直抵制这样的尝试,尽管来自于其他病毒的类似蛋白质的结构已经被分析出来了。

UVA的团队利用大肠杆菌的工程形式的蛋白质工厂生产埃博拉病毒蛋白。这使得他们能够识别两种球状结构域的界限,并使独特的C-端结构域(其跨越氨基酸残基641739)结晶化。研究小组称,这项研究揭示迄今为止未在已知的蛋白质中看到的一个分子结构。现有的证据表明,新特征结构域参与转录和病毒核衣壳的自主组装。这样,由UVA团队获得的结果将用于解密这些各种功能如何由病毒来实现的,如此详细的描述为抗病毒药物的设计供了一个潜在靶标。