研究人員稱獲得了最清晰的埃博拉病毒蛋白圖像

沖繩科學技術研究生院（OIST）的研究人員首次以近原子解析度對埃博拉病毒中心成分的結構進行了成像。

該研究發表在自然雜誌上，由Matthias Wolf教授和主要作者OIST分子低溫電子顯微鏡單元（MCEMU）的Yukihiko Sugita博士領導，與世界著名的病毒學家Yoshihiro Kawaoka教授（東京大學）合作和威斯康星大學麥迪遜分校，Takeshi Noda教授（京都大學）和結構生物學家Hideyuki Matsunami博士（OIST）。

研究人員關注的是一種叫做核衣殼（NC）的病毒，這是一種蛋白質複合物，可作為病毒遺傳物質的支持結構。這種結構允許病毒複製其致命的有效載荷，達到破壞性的效果。Sugita博士將構成核心核心的核蛋白-RNA複合物分離到高純度，然後用低溫電子顯微鏡（cryo-EM）對其進行分析，以便最接近地觀察它們的結構。

「在這項研究之前，我們只知道NC結構的最小部分，」Sugita博士說，「現在我們可以看到它作為一個整體，它可能有助於找到抗病毒藥物的目標。」

完整的埃博拉病毒是一種微小的隱形絲狀結構，當放大數千倍時，看起來像一根短髮。在這些細絲內部是構成功能性病毒的部分：NC和基質蛋白，兩者都被表面糖蛋白和病毒包膜包裹。

但是，OIST和公眾的科學家都沒有受到該研究的任何危險：NP-RNA複合物在OIST的生物安全實驗室培養的非感染性細胞中沒有任何實際的病毒RNA序列而產生，並且沒有任何風險。「這就像汽車的一部分，」沃爾夫教授說，「除非底盤，發動機，車輪等都在一起，否則什麼都行不通。這就是我們研究的顆粒就像 - 它的大多數部件都沒有。這是無害的。「

以前的研究使用一種稱為電子斷層掃描的技術分析了NC結構，但是由OIST團隊生成的冷凍EM重建具有更高的定義，解決了單個RNA核苷酸和氨基酸側鏈。沃爾夫教授說：「我們的論文首次展示了近原子解析度下NC結構的樣子。」

為了了解團隊的進步，想像一下你最喜歡的電影。如果之前的研究就像在VHS上觀看電影一樣，那麼他們的新穎結構就像在4K演示中看到的那樣：細節非常清晰，清晰的定義讓科學家能夠獲得關於病毒這一組成部分的最詳細的圖片。 。

然而，實現這一局面是一個緩慢的過程。「蛋白質複合物非常脆弱，」杉田博士說，「獲得完整的樣品非常棘手。」

準備好樣本後，團隊花了18個多月的時間才找到將NC重建為數字模型的正確方法。蛋白質複合物的螺旋結構看似簡單，但它具有很好的複雜性。僅通過一些螺旋的微小蛋白質構建塊來確定精確數量和對稱性可能會使整個模型無效。但經過系統搜索，另一個團隊的出版物提供的一些提示，以及他們自己的高解析度分析提供的新見解，OIST團隊的努力得到了回報; 一切都插到了位置。

沃爾夫教授說：「現在我們對這個結構的真實情況有一個清晰的了解。」它更接近於弄清楚整個病毒的運作方式。

從低溫EM圖像生成的三維模型為將來的工作提供了準確的基礎。研究人員現在能夠對埃博拉病毒NC的整個結構進行精確的靶向研究，這可能指出了擊敗病毒的方法。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！