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《我国解析人类疱疹病毒6B型近原子分辨率结构》

  • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： hujm
  • 发布时间：2019-12-04

  • 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。

  • 原文来源：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-12/04/content_436102.htm?div=-1
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相关报告

  • 《研究解析人类疱疹病毒6B型近原子分辨率冷冻电镜结构》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2019-12-06
    • 近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院教授毕国强课题组、美国加州大学洛杉矶分校教授周正洪课题组与华东师范大学研究员梅晔合作，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。相关研究成果以Atomic structure of the human herpesvirus 6B capsid and capsid-associated tegument complexes 为题，于11月25日在线发表在国际期刊《自然-通讯》（Nature Communications）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爆发将导致患者认知紊乱、残废或者死亡；研究显示，HHV-6病毒甚至还与阿兹海默症和癫痫有关。HHV-6病毒的感染造成了广泛的危害，但目前尚没有其病毒高分辨结构，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，这成为其原子分辨率结构解析的一大难题。 在本研究中，课题组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。进一步，通过比较HHV-6B、人类巨细胞病毒（HCMV）和小鼠巨细胞病毒（MCMV）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，在原子水平揭示不同疱疹病毒中CATC复合物（capsid-associated tegument complexes）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CATC复合物功能机制的理解。
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  • 《解析出疱疹病毒KSHV的三维结构》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：huangcui
    • 发布时间：2018-01-21
    • 在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员首次描述了卡波济肉瘤相关疱疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus, KSHV）的结构。这一发现解答了关于这种疱疹病毒如何扩散的重要问题，并为开发抵抗这种病毒和更加常见的爱泼斯坦巴尔病毒（EBV）的抗病毒药物提供了潜在的路线图，其中EBV存在于90％以上的成年人中，被认为具有与KSHV几乎相同的结构。相关研究结果于2018年1月17日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Structure and mutagenesis reveal essential capsid protein interactions for KSHV replication”。 在这项新的研究中，这些研究人员在实验室中证实能够开发一种抑制剂来降解KSHV。已知KSHV是在人类中导致癌症的两种病毒之一。 有八种人类疱疹病毒，它们引起广泛的疾病，从普通的唇疱疹到癌症。大多数人感染上一种或多种疱疹病毒。除非免疫系统受到破坏---在器官移植后、患上艾滋病或其他的影响免疫系统的疾病，或者在较大年龄时，不然疱疹病毒通常不会导致严重的健康问题。 KSHV是在二十世纪九十年代中期在艾滋病高发时发现的，当时有多达一半的艾滋病患者携带着这种病毒；它仍然是与艾滋病相关的最为常见的致癌病毒。在低收入国家，KSHV也对没有患上艾滋病的人产生重大威胁。比如，在非洲撒哈拉以南地区，大约有40％的人携带着这种病毒，而且卡波济肉瘤是该地区最为常见的癌症之一。 人们没有开发出疫苗或药物来预防或治疗KSHV或它引起的癌症；也没有开发出针对EBV（疱疹病毒家族的另一个成员，也是人类最常见的病毒之一）的疫苗或药物。EBV因导致传染性单核细胞增多症而为人所知，不过它也与增加的几种癌症风险以及一种被称作鼻咽癌的罕见头颈癌类型相关联。 了解疱疹病毒KSHV的蛋白外壳或衣壳的原子结构可能是开发抗病毒疗法取得的一项重要进展。这将让科学家们在KSHV的蛋白外壳中寻找特定的对这种病毒的扩散能力至关重要的靶标。 论文共同通信作者、加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所成员，微生物学、免疫学与分子遗传学系教授Z. Hong Zhou说，缺乏这种原子结构描述，“确定这种病毒的基因组如何通过它的扩散来维持是不可能的。我们的研究提供这种原子描述。” 这些研究人员使用了一种新的被称作低温电镜的电子计数技术。这种技术能够让他们以前所未有的分辨率观察KSHV，这接着允许他们构建出这种病毒的三维原子结构。这种病毒由大约3000个蛋白组成，每个蛋白有大约1000个氨基酸。 论文共同通信作者、加州纳米系统研究所成员、分子与药物药理学系教授、生物工程学教授Ren Sun说，“由密集包装的KSHV基因组引起的高压力也意味着如果它的一个单位被削弱，那么它的整个结构就会分崩离析。这为药物开发提供了一种独特的优势。” Sun团队正在通过筛选可能在人体中发挥类似抗病毒作用的药物来追踪这些发现。
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