PNAS：揭秘保守的病毒感染機制

　　近年來人們發現，包括HIV、Ebola在內的許多病毒，都會利用細胞的蛋白復合體ESCRT(Endosomal Sorting Complexes Required for Transport)為自己打開出口，以便從受感染細胞釋放出去。

　　現在，印第安納大學和蒙大拿州立大學的生物學家發現，感染古生菌的病毒也采用了同樣的策略，說明挾持ESCRT是一個古老而保守的機制，這項研究發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。

　　這一發現令科學家們非常驚訝，因為包括植物和動物在內的真核生物，與古生菌差異非常大，古生菌細胞中甚至還沒有明確的核結構。

　　這項研究中的古生菌是Sulfolobus solfataricus，這是一種存在于火山泉中的嗜熱菌，能夠在極端環境下(高溫)生存。研究人員對感染該古生菌的病毒STIV進行研究，發現STIV與許多感染人類的病毒一樣，都依賴宿主的ESCRT復合體來完成自己的生活周期。

　　研究人員通過被稱為雙雜交篩選的分子生物學技術，解析STIV和ESCRT蛋白之間的相互作用。這一技術可以檢測蛋白之間，或者蛋白與DNA之間的結合情況。研究顯示，STIV病毒的主要衣殼蛋白B345與ESCRT復合體中的SSO0619相互作用，而病毒蛋白C92與ESCRT復合體中的SSO0910存在相互作用。

　　隨后，研究人員分別通過熒光顯微技術(epiflouresence microscopy)和透射電鏡，在被STIV感染的細胞中，定位ESCRT復合體的各組分。研究顯示，在被感染的S. solfataricus細胞中，出現了ESCRT復合體的Vps4蛋白，而該蛋白不存在于未被感染的細胞。研究人員指出，當病毒蛋白C92表達并使細胞瓦解時，細胞膜中會形成金字塔結構，而Vps4就位于這一結構之中。若C92受到抑制，Vps4就不會出現。

　　文章總結道，在嗜熱菌S. solfataricus受到感染時，Vps4被招募到病毒的出芽位點。值得注意的是，有研究表明，當HIV感染人體時，真核ESCRT復合體中的Vps4蛋白也出現在病毒的出芽位點上。

　　“我們認為，在STIV感染過程中，ESCRT具有雙重功能。第一，通過病毒B345蛋白和宿主SSO0619蛋白的相互作用，ESCRT幫助構建STIV的病毒顆粒，”這項研究的領導者之一，印第安納大學的Stephen D. Bell教授說。“第二，C92所形成的金字塔結構與ESCRT的Vps4蛋白有關，說明在病毒瓦解細胞的過程中ESCRT具有至關重要的作用。”

　　在植物和動物中，ESCRT復合體對于細胞分裂非常關鍵。有研究顯示，ESCRT復合體在古生菌中也扮演著類似的角色。而在這兩種截然不同的體系中，ESCRT復合體都被病毒所利用。

　　研究人員指出，病毒挾持ESCRT的機制相當古老，早在古生菌和真核生物分支前就已演化形成。“這項研究可以幫助人們進一步了解，宿主和病毒互作的演化。更重要的是，我們展示了一個簡單的新模式系統，有助于深入研究病毒劫持細胞的機制，”Bell教授說。