【已编译 请审查员审阅】细胞:揭示在热酸性火山温泉中发现的纺锤体病毒SMV1的超常变形机制 有望用于递送药物和疫苗

来源：100医疗网原创2022-04-05 11:06

2022年4月5日/100医学网BIOON/——在一项新的研究中，来自美国弗吉尼亚大学和法国巴斯德研究所等研究机构的研究人员发现，梭形病毒是如何从几乎沸腾的滚烫火山温泉中获得其形状的。

2022年4月5日/BIOON/——在一项新的研究中，来自美国弗吉尼亚大学和法国巴斯德研究所等研究机构的研究人员发现，纺锤体病毒是如何从内部几乎沸腾的酸性水的炽热火山温泉中获得其形状的。这一发现可能会带来新的更好的药物和疫苗输送方式。相关研究成果于2022年3月22日在线发表在《细胞杂志》上。论文题目是纺锤形古细菌病毒从杆状祖先进化而来，包装了一个大基因组。

尽管大多数病毒是杆状或球形的(如冠状病毒新型冠状病毒)，但科学家们一直对地球上一些最恶劣环境中发现的不寻常形式的病毒感到困惑。

当这些作者研究这样一种病毒时，他们发现它具有奇怪的特征，这使它能够改变形状。虽然它通常类似于柠檬或纺锤形，但病毒可以长出尾巴。他们意识到，使它这样做的结构可能解释了古代杆状病毒如何产生今天观察到的所有纺锤体病毒。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 02 . 019。

论文的合著者、弗吉尼亚大学医学院的爱德华h埃格尔曼(Edward H. Egelman)表示，我们现在可以理解蛋白质如何形成包裹病毒DNA的外壳的新原理。这不仅对理解一些病毒是如何进化的有意义，而且有可能被用来运送从药物到疫苗的一切东西。

病毒的形状

Egelman和他的同事正在研究这种被称为SMV1(Sulfolobus monocaudavirus 1)的病毒，它的DNA周围有一层蛋白质外壳，呈纺锤形或柠檬形。然而，有多少份相同的蛋白质形成了这个形状，这是近20年来的一个谜。

Egelman和他的团队利用高科技低温电子显微镜和先进的图像处理技术，成功揭示了SMV1的奇特特征。他们发现，由于SMV1油腻，它含有七条蛋白质链，可以相互滑动。这七条蛋白链在病毒的体部和尾部被发现，这使得病毒具有非凡的变形能力。它没有固定的形状，可以像河豚一样膨胀，以适应遗传物质。同时，这些蛋白质链形成了一道不可逾越的屏障，防止其周围的酸性物质破坏病毒内部的DNA。

该病毒对其单细胞生物是一个可怕的威胁。一旦被感染，宿主生物就会变成一个相对巨大的工厂，产生更多的病毒。在大量新病毒爆发之前，这些宿主细胞可以长到原来的20倍。

基于这些发现，这些作者得出结论，目前的纺锤形或柠檬形病毒可能是从古代杆状病毒祖先进化而来的。杆状病毒只能容纳有限数量的DNA，而使SMV1变形的油腻特征会使病毒祖先包装更多的遗传物质——从进化的角度来看，这是对病毒有用的特征。

埃格尔曼说，这种病毒可能会对人类健康构成巨大威胁，这一点我们可以从新冠肺炎疫情看到。因此，我们有必要更多地了解病毒是如何进化的。但是我们也可以从病毒中学习，并根据这些非常简单的结构中发现的原理开发新技术。(100yiyao.com 100医疗网)

参考资料：

王凤斌等。Cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 02 . 019

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