研究揭示病毒識別和攻擊人類宿主細胞的生物結構

美國斯克里普斯研究所的科學家發現病毒識別和攻擊人類宿主細胞的生物結構。他們不僅觀察到淋巴細胞脈絡叢腦膜炎（LCMV）病毒糖蛋白的重要特征，還發現了其與拉沙病毒類似的藥物靶點。該項研究成果發表在《自然結構和分子生物學》雜志上。

LCMV病毒和拉沙病毒都是對人類有極大危害的病毒。LCMV病毒在嚙齒類動物中較為常見，其癥狀在人群中表現不明顯，但易導致免疫功能低下的患者大腦和脊髓腫脹及嬰兒先天畸形。在過去80年里，科學家一直不了解淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒引發感染的蛋白質結構是什么。

為解決這一問題，研究人員篩選了數以百計的晶體，zui終用X射線結晶學方法構建了病毒表面糖蛋白的三維模型。該蛋白結構是LCMV病毒與宿主細胞結合的關鍵。研究表明，LCMV病毒表面糖蛋白由兩個方向相反的二聚體組成，一個稱為GP1亞基，其功能是附著在宿主細胞上；另一個稱為GP2亞基，可啟動病毒侵入細胞并劫持細胞為其所用。

該結構還是兩類不同病毒間的關鍵環節。如艾滋病毒由三聚體構成，而登革熱病毒則被圓形蛋白外殼所包裹。如果LCMV病毒二聚體處于平躺狀態，就像圓形的蛋白質結構；但如果它連接了第三單元后，則可創建出類似三聚體的結構。LCMV病毒的結構可發生變化，很可能是聯結這兩類病毒的重要進化環節。

研究人員通過對LCMV病毒表面糖蛋白進行基因突變，發現了該病毒與宿主細胞結合所必須的5個“殘留”蛋白質。實驗表明，盡管二聚體在LCMV病毒生命周期中只是一個階段，但它卻是起決定性作用的重要階段，二聚體結構的破壞可阻止病毒的繁殖。

此外，研究還發現LCMV病毒與拉沙病毒很相似，其糖蛋白基因的相似度達65%，二者有類似的藥物靶點，這對于設計治療拉沙熱的抗體及藥物至關重要。