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研究显示细胞可以捕获蛋白质笼中的病毒以阻止它们的传播

伦敦弗朗西斯克里克研究所的研究人员发现,细胞可以将病毒捕获到蛋白质笼中,阻止它们扩散到邻近细胞。这项研究将于6月19日发表在“细胞生物学杂志”上,该研究表明,痘苗病毒可以通过募集额外的蛋白质来解除笼子,并将病毒推出细胞,从而逃过这个陷阱。

研究显示细胞可以捕获蛋白质笼中的病毒以阻止它们的传播

在牛痘病毒一般只引起健康成人症状轻微,因为它是密切相关的天花病毒,它是防天花疫苗的关键组成部分。在牛痘感染期间,病毒在宿主细胞的细胞质中复制,然后沿着微管细胞骨架移动到质膜,从那里它可以释放到周围环境中。一些病毒颗粒保持附着在质膜上并导致细胞的肌动蛋白细胞骨架组装成“尾巴”,帮助病毒直接进入相邻细胞。

Septins是一种细胞骨架蛋白家族,通过组装成细丝和环状结构来控制各种细胞过程。与微管和肌动蛋白相比,septins似乎可以抑制牛痘感染,尽管它们影响病毒生命周期的哪个阶段是未知的。

“我们现在发现,septins通过在病毒颗粒周围形成笼状结构来抑制痘苗病毒从感染细胞中的释放,从而发挥其抗病毒作用,”弗朗西斯克里克研究所的团队领导Michael Way解释说,他在与弗朗西斯克里克研究所的Julia Pfanzelter和伦敦帝国理工学院的Serge Mostowy合作。

Way和同事发现,septins在到达质膜后很快就会聚集在新形成的痘苗颗粒周围。这个septin笼子可以抑制病毒的释放并延迟肌动蛋白尾部的组装,从而有助于病毒扩散到邻近细胞。

研究人员发现,痘苗病毒可以通过招募其他几种宿主细胞蛋白来打破这种陷阱。这些宿主因子包括称为发动蛋白的蛋白质,其与称为formins的肌动蛋白装配蛋白一起通过诱导肌动蛋白尾部的形成来置换septin笼。抑制发动蛋白或formins防止痘苗病毒颗粒逃离septin笼。

先前已证明Septins在细菌病原体如志贺氏菌周围形成抑制性笼子。“我们的研究代表了第一个例子,其中septins在病毒传播过程中起着重要的抑制作用,”Way说。“当它们与质膜融合时,看到septins是否还抑制其他病毒如疱疹病毒的释放将会很有趣。”

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