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科学家揭示了导致唇疱疹的病毒HSV-1的DNA包装机制

2019-07-11 14:21:59 • 来源：

加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究所的研究人员开发的一项新技术使他们成为第一批清楚地看到负责将DNA压缩成1型单纯疱疹病毒或HSV的小内壳或衣壳的复杂机器的科学家。 1，病毒导致唇疱疹。

这一进展可能有助于持续开发改进的抗病毒疗法 - 不仅用于治疗唇疱疹的药物，还用于治疗由疱疹病毒家族中的其他病毒引起的癌症和出生缺陷，这些病毒经常针对病毒DNA包装过程。

科学家揭示了导致唇疱疹的病毒HSV-1的DNA包装机制

该团队的主要成就是开发和使用两种图像处理技术 - 对称松弛和顺序局部分类 - 使研究人员能够生成高温电子看到的HSV-1病毒颗粒或病毒粒子的高度精细三维图像。显微镜。这些方法使科学家们能够看到HSV-1中独特的结构。

“病毒往往是高度对称的，”来自中国科学技术大学的加州大学洛杉矶分校的访问研究生刘云涛和该研究的共同第一作者说。“传统的三维重建技术利用这种对称性来对病毒进行可视化，但缺点是你看不到偏离这种对称性的结构。令我们惊讶的是，我们的专业方法让我们看到了HSV-1的独特结构。病毒粒子和大部分病毒DNA基因组。“

该研究的另一位共同第一作者是Jonathan Jih，他于2013年从加州大学洛杉矶分校毕业，最近成立了一家专门创建低温电子显微镜或低温电子显微镜结构原子模型的公司。

“疱疹病毒的DNA包装过程非常吸引人，因为它是由一种纳米级电机驱动的，它可以在令人难以置信的压力下将病毒衣壳充满DNA，达到几十个大气压的内部压力，”Jih说。标准大气是地球大气层在海平面上施加的气压量，即每平方英寸约14.7磅。(相比之下，海洋表面以下300英尺的压力 - 比休闲潜水员深三倍 - 是10个大气压。)

该高压的病毒里面是什么使得它可能病毒病毒感染期间弹出的DNA进入人体细胞。

本研究中使用的专门方法产生了迄今为止HSV-1病毒顶部的最高分辨率3-D重建 - 称为门静脉顶点区域 - 病毒DNA进入衣壳的位置。

研究人员设法将该区域的许多部分映射到单个原子的水平，让他们详细了解分子相互作用，这些相互作用长期以来一直是病毒学家非常感兴趣的领域。

例如，研究人员发现了一种门塞帽结构，它将高压衣壳中的病毒基因组“塞住”，以及称为“触手螺旋”的结构，从门户复合体延伸到门帽和基因组包装的位置。发动机。

“尽管具有至关重要的意义，但这种DNA包装过程的细节以前还没有得到很好的理解，主要原因是难以以足够的分辨率可视化病毒的独特成分，”资深作者Z. Hong Zhou，电子部主任说。加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的NanoMachines成像中心，以及微生物学，免疫学和分子遗传学教授。“这项工作首先详细介绍了门户顶点的结构以及HSV-1 病毒中其组成门户复合体的第一个原子模型。”

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