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中国科学家首次揭示了人类疱疹病毒基因组包装的重要机制
人I型单纯疱疹病毒( hsv1)dna通道蛋白的原子分辨率三维结构。 照片创作:王国燕马燕兵
本报(中国青年报中青在线记者王磊王海涵)记者近日从中国科学技术大学获悉，中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院刘云涛博士、毕国强教授和合作者利用冷冻电子显微镜研究人类疱疹病毒基因组包装的重要机制 我知道了有助于预防和控制疱疹病毒引起的多种疾病，有望将疱疹病毒改造成靶向治疗。 这篇研究论文于5月30日在《自然》杂志上发表。
疱疹病毒是自然界广泛存在的病毒，感染人体可引起带状疱疹、出生缺陷、多种免疫系统疾病、癌症等多种疾病。 疱疹病毒包括囊肿膜、中间体蛋白质层、核衣壳、基因组四层结构，其中核衣壳一般被认为是正二十面体，其上有独特的dna通道，是病毒基因组进出的地方。 由于病毒基因组和衣壳dna通道的高分辨率结构不足，对病毒粒子的基因组包装过程了解甚少。
在疱疹病毒的生命周期中，最重要的过程之一是将dna切断酶“召集”到衣壳独特的dna通道中，识别、包装和切断双链dna，最终产生含有基因组的病毒粒子。 病毒基因组装满病毒衣壳后，会发出某种信号，切除冗馀的dna完成组装。 研究人员利用冷冻电子显微镜获得疱疹病毒衣壳上dna通道的原子分辨率结构和大部分基因组的高分辨率三维结构，发现病毒基因组具有左手螺旋的卷绕方式和无序的核心，病毒基因组的包装信号传导方法和基因组
该研究显示出疱病病毒的完美不对称结构，获得了第一个真核生物病毒的dna通道原子模型，也首次检测到通道中dna的应变状态。 评论员评论说:“作者利用最先进的局部分类法完美解析疱疹病毒的结构，为高分辨率冷冻电子显微镜的三维重建下了功夫。”
毕国强介绍，通过了解疱疹病毒dna运输和基因组包装信号获取和传播的基本规则，可以对比地用于疱疹病毒对疾病的预防和控制。 另一方面，这些发现有助于改造疱疹病毒，成为更实用的载体工具，用于肿瘤靶向治疗和脑神经环示踪等。
这项研究是中国科大合肥微尺度国家研究中心综合图像中心的另一项里程碑式成果。 经过近十年的快速发展，综合图像中心在国内首次建立了完整的多尺度、多模态微成像技术做法和平台，并培养了具有先进交叉学科技术的多位青年科学家。
资料来源:中国青年报
