满足屠杀病毒的细胞中的小机器

当病毒感染人体细胞时，这些细胞面临着一个难题。他们如何在不伤害自己的情况下销毁病毒呢?犹他州立大学健康科学家通过可视化一个小型细胞机器找到了答案，这种机器将病毒的遗传物质切成碎片。他们的研究表明，机器如何检测入侵者并对其进行破坏以保护细胞并防止感染扩散。

“战斗病毒对于生存至关重要，”U of Health的生物化学杰出教授Brenda Bass博士说，他与助理教授Peter Shen博士共同领导了这项研究。“看到生物学如何进化以解决这个问题，真是令人着迷。”他们的研究结果将于12月21日在线发表在“科学”杂志上。

Bass，Shen和他们的同事研究了一种这样的专用机器，一种来自普通果蝇Drosophila melanogaster的蛋白质。现在，科学家们已经知道苍蝇蛋白是如何起作用的，他们可能会使用一些相同的技巧来克服导致人类疾病的病毒。

乍一看，“L”形蛋白，恰当地命名为Dicer，看起来并不像什么特别的东西。但把它放在病毒旁边，它的弯刀般的属性栩栩如生。病毒通过在细胞内复制和复制其基因组材料来传播感染，并且在此过程中产生双链RNA(dsRNA)。Dicer通过抓住绳状dsRNA来抓住侵入入侵者的牢房，在它卷入时将其切成碎片。

病毒和细胞dsRNA之间的一个小差异是造成病毒作为不受欢迎的入侵者的原因。两条病毒dsRNA链的末端是偶数，而细胞dsRNA的一条链在末端更长。

“Dicer必须小心它会破坏什么，否则会关闭细胞，”研究生和第一作者Niladri Sinha解释道。“看看Dicer的工作原理回答了一个长期存在的问题，即抗病毒受体如何区分'自我'和'非自我'。”

此属性很重要，原因不止一个。作为正常细胞功能的一部分，Dicer也切割由细胞制成的dsRNA。这项研究首次表明，这台机器使用完全不同的机制处理来自病毒的dsRNA。

在某种程度上，Dicer的这种新观点已经有近20年的历史了。当巴斯第一次开始研究这种蛋白质时，她注意到它有一个被称为解旋酶结构域的区域。但是那些年来，没有人知道为什么。纯粹的好奇心促使她与Shen合作，以确定是否看到蛋白质可以帮助他们回答这个问题。

为此，他们使用低温电子显微镜(今年的诺贝尔奖获奖技术)闪光并分析了Dicer。尽管使用了先进的方法，但要了解与病毒RNA相互作用的蛋白质并不容易。即使是低温EM标准，Dicer也很小。此外，它弯曲和移动，使其难以确定。

科学家克服了这些困难，通过使用生物化学技术将这对成对陷阱定位，然后拍摄了数十万张图像。他们发现神秘的解旋酶域定义了以前未知的破坏病毒的机制：它识别入侵者并在杀戮之前将其卷入其中。重要的是，一旦解旋酶抓住了病毒材料，它就不敢放弃，从而提高了根除感染的机会。

“我喜欢这个，就是我们不知道酶是如何起作用的。只要看一眼，我们就会发现意想不到的东西，”沉说。

Dicer可能只在苍蝇中以这种方式运作。但是生物学习惯于重复使用效果很好的工具。“我相信人们会想到，或许在某些条件下，或者在存在其他蛋白质因素的情况下，人类Dicer可能会像苍蝇那样行事。”这样的发现可以为科学家提供新的方法来控制病毒感染，以及我们身体对感染的反应。

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