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多瘤病毒如何欺骗我们的细胞 帮助它建立入侵途径

2018-12-28 10:19:57 • 来源：

我们体内的每个细胞就像一个小工厂，使用CEO办公室保存的谨慎保护指令制作专门的产品。但每隔一段时间，入侵者就会试图进入并劫持整个作品，通过工业间谍和敌意收购的组合。如果它成功进入首席执行官办公室 - 核心计划保存的核心 - 对于原始工厂而言，事情永远不会结束。科学家仍然不知道病毒如何在不被工厂保安人员抓住的情况下完成这一壮举。但密歇根大学的一项新研究揭示了一种最神秘的类型，即多瘤病毒的重要线索。这些发现可能有助于寻找针对多瘤病毒引起的问题的新疗法或预防策略，包括称为Merkel细胞癌的致命皮肤癌，以及来自器官移植和癌症治疗的免疫系统较弱的人的致命问题。

多瘤病毒如何欺骗我们的细胞 帮助它建立入侵途径

劫持叉车

UM团队在Nature Communications上发表了一份关于一种工厂接管的调查结果，这些调查实际上愚弄了这个细胞，建立了一个可以让多瘤病毒靠近CEO办公室的门口。还有一些步骤，它可以接管整个工厂。

“我们的研究结果表明，多瘤病毒劫持了一种细胞分子马达，其正常工作是运输货物，并用它来建立一个渗透点或门户，”密歇根大学医学院细胞与发育系博士Billy Tsai博士说。与博士后研究员Madhu Sudhan Ravindran合作的生物学博士。和其他人来发现。

那种叫做kinesin-1的马达就像工厂里的叉车一样。每个驱动蛋白-1分子沿着称为微管的微小硬路径传播，带来大量蛋白质，它们需要进入细胞内以构建产品。

但根据该团队的新发现，每个多瘤病毒颗粒都会欺骗这些叉车中的一些，从而带来病毒所需的东西来构建自己的门。一旦建成，那扇门就会进入CEO办公室外面的候诊室 - 靠近核心的牢房内的区域。

“从细胞的角度来看，这是一个温和的过程，”拉文德兰补充道。“只有少数病毒颗粒最终会成功 - 但一旦它们存在，它们就可以到达原子核，让一小群盗贼松散。”更多关于这项研究

为了进行这项研究，Tsai和Ravindran与密歇根大学细胞与发育生物学临时主席Kristen Verhey博士及其博士后研究员 Martin Engelke博士合作。他们开发了专门的工具，使研究人员能够看到细胞内微管和其他结构“骨架”元素的活动。

研究小组使用感染猴子而不是人类的多瘤病毒 - 称为SV40 - 并研究它是如何与包裹内质网或ER的膜相互作用的。

如果一个单元是一个工厂，并且核心是老板的办公室，其中包含工厂生产的产品的“蓝图”，那么ER就是工厂车间。这是管理层的订单得到处理的地方，产品从原材料制成并打包进入下一步的地方。

科学家们已经知道多瘤病毒通过在工厂墙壁上撬锁进入我们的细胞 - 并且直接在ER中运输一个称为内体的运输容器。就像他们跳进邮件车并直接骑到工厂车间一样。

但是一旦进入急诊室，病毒似乎就被困住了。与某些类型的病毒不同，多瘤病毒在其坚硬的内壳周围没有一个膜 - 一个可以与ER膜结合并让它们逃逸的膜。

新的研究表明他们如何实现这一壮举：通过与ER膜中的蛋白质结合，并用它来召唤驱动蛋白-1叉车和它们可携带的某些物品。

如果足够的病毒颗粒在某个区域发生这种情况，他们就可以创建一个可以穿透ER膜的部位 - 密歇根大学的研究人员称之为“焦点”。

虽然许多驱动蛋白分子沿着从ER到细胞外缘的直微管行进，但研究人员还表明，驱动蛋白-1尤其喜欢沿着微管移动，微管弯曲并弯曲以保持在细胞核附近。这使得它成为构建“聚焦”点并允许病毒逃离ER进入细胞核附近空间的理想选择。

多瘤病毒不是唯一缺乏包膜或膜的病毒，它们可以使它们更容易与我们细胞自身的外膜和ER膜结合。

乳头瘤病毒 - 引起许多宫颈癌病例 - 和脊髓灰质炎病毒是其他无包膜病毒，也必须找到破坏细胞和ER膜的方法。病毒太大，无法使用现有的开口。因此，新的研究也可能有助于理解它们。

他们召唤这些叉车的确切方式仍然不明确，但Tsai和Ravindran正在努力寻找它。

他们还在研究成功脱离ER膜的多瘤病毒如何能够渗透到首席执行官办公室 - 核心 - 并注入自己的遗传物质。这允许病毒劫持工厂制作自己的副本，然后自我毁灭将这些新病毒送入体内。

“只有少数几个粒子最终成功，只有一到两个粒子到达最终目的地，”蔡说。“他们必须能够在不破坏驱动蛋白-1的正常功能的情况下做到这一点。现在我们明白这一点，我们的目标应该是找到一种方法来破坏这种特定类型的运动活动，而不会伤害受感染的细胞。”

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