Nature：科學家首次解析出單純皰疹病毒1型的DNA包裝機制

發布時間：2019-06-19 11:19 原文鏈接： Nature：科學家首次解析出單純皰疹病毒1型的DNA包裝機制

　　近日，加利福尼亞大學的科學家們通過對單純皰疹病毒1型（HSV-1）進行研究，首次觀察到了將DNA壓縮到病毒衣殼中的復雜機器，相關研究刊登于Nature。HSV-1是一種引起唇皰疹的病毒。相關研究結果有望幫助研究人員開發改進型的抗病毒療法來治療包括唇皰疹、癌癥及出生缺陷等疾病的新型療法。文章中，研究者利用對稱松弛和序列局部分類兩種成像技術產生了HSV-1病毒顆粒的高分辨率3-D圖像（通過低溫電鏡技術能夠觀察到），這些方法能夠幫助科學家們清楚觀察并分析HSV-1的特殊病毒結構。研究者Yun-Tao Liu博士說道，病毒的結構往往高度對稱，傳統的3-D重建技術能夠利用這種對稱性來可視化病毒，但缺點是我們看不到偏離這種對稱性的特殊結構，這項研究中，讓我們驚訝的是，我們所采用的方法能夠幫助我們看到HSV-1病毒顆粒及大部分病毒DNA基因組的特殊結構。

　　研究者Jonathan Jih指出，皰疹病毒的DNA包裝過程非常有意思，因為其是通過一種納米級別的馬達所驅動的，這種馬達能在十幾個大氣壓的壓力下泵出充滿DNA的病毒衣殼，病毒粒子內部的這種高壓使得病毒有可能在感染宿主機體期間將DNA諸如人體細胞中。本文研究中，研究者利用了特殊的方法產生了迄今為止分辨率最高的HSV-1 3-D重建結構，其稱之為門戶頂點區域（portal vertex region），是病毒DNA進入衣殼的位點。

　　研究者還試圖在單個原子的水平上繪制這一區域的其它部分的圖像，這或能幫助他們更清晰地理解其中不同部分的相互作用。比如研究者就鑒別出了一種名為門戶帽（portal cap）的結構，其能在高壓的衣殼中“塞住”病毒的基因組，以及被稱之為“觸手螺旋”的結構。

　　最后研究者Z. Hong Zhou指出，研究人員此前并不清楚HSV-1的DNA包裝過程，這主要是因為他們很難在足夠高的分辨率下捕捉到病毒的特殊部分；本文研究中，我們通過深入研究首次清晰解析了HSV-1病毒的門戶頂點區域結構，同時構建出了首個HSV-1中組成門戶復合體的原子模型。

　　原始出處：Yun-Tao Liu, Jonathan Jih, Xinghong Dai, et al. Cryo-EM structures of herpes simplex virus type 1 portal vertex and packaged genome, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1248-6