新的研究首次揭示了寨卡病毒的结构
由普渡大学科学家迈克尔·罗斯曼(Michael Rossmann)和理查德·库恩(Richard Kuhn)领导的研究小组首次确定了寨卡病毒的结构,这揭示了对开发有效抗病毒治疗和疫苗至关重要的见解。相关研究本周在线发表在《科学》杂志上。
寨卡病毒是一种新兴的蚊媒黄病毒,与登革热病毒密切相关。它最初在中非被分离出来,后来传播到南亚,最近又传播到南美洲。它可引起轻度发热、皮疹、肌痛、关节痛和头痛,四分之一的感染者没有症状。由于类似的症状,寨卡病毒感染者很容易被误诊为登革热感染者,反之亦然。此外,寨卡病毒通过子宫内传播导致小头畸形。
目前寨卡病毒的流行特别令人担忧,因为它与先天性小头症(一种大脑发育不正常的疾病,导致头部小于正常大小)以及自身免疫-神经系统格林-巴利综合征有明显联系。
为了更多地了解这种病毒的结构,以及治疗它的可能方法,罗斯曼博士、库恩博士和他们的同事使用冷冻电子显微镜分析了2013-14年法属波利尼西亚疫情期间从一名感染患者身上分离出的菌株。
罗斯曼博士说:“我们能够通过冷冻电子显微镜以以前只能通过x射线晶体学才能实现的分辨率确定病毒结构。”
库恩同时也是普渡大学生物科学系的负责人,他说:“这种病毒的结构提供了一张地图,显示了这种病毒的潜在区域,可以通过治疗来针对这些区域,用于制造有效的疫苗或提高我们诊断和区分寨卡病毒感染与其他相关病毒感染的能力。”“确定这种结构极大地促进了我们对寨卡病毒的了解,这种病毒我们知之甚少。它为进一步测试和研究对抗感染指明了最有前途的领域。”
分析显示,寨卡病毒的结构与其他黄病毒非常相似,尤其与登革热相似。科学家们还确定了病毒结构中与其他黄病毒不同的区域。根据这项研究,这种差异存在于E糖蛋白的一个区域,黄病毒可能利用这个区域附着在一些人类细胞上。
寨卡病毒E糖蛋白的变异可以解释该病毒攻击神经细胞的能力,以及寨卡病毒感染与出生缺陷和Guillian-Barre综合征的关系。
这种结构可以为疫苗开发提供信息,因为寨卡病毒E糖蛋白是免疫反应的关键靶点。这些信息也可能对设计抗病毒药物或干扰E糖蛋白功能的抗体等治疗方法有用。
此外,关于寨卡病毒E糖蛋白与登革病毒中相同蛋白质之间结构差异的细节,可能使创建能够区分寨卡病毒感染与登革感染的诊断测试成为可能,这是寨卡病毒和登革病毒都在流行的国家的迫切需求。
期刊引用:
D Sirohi等人。寨卡病毒的3.8Å分辨率冷冻电镜结构。科学,2016 DOI: 10.1126/ Science .aaf5316
故事来源:创造性的诊断
寨卡病毒是一种新兴的蚊媒黄病毒,与登革热病毒密切相关。它最初在中非被分离出来,后来传播到南亚,最近又传播到南美洲。它可引起轻度发热、皮疹、肌痛、关节痛和头痛,四分之一的感染者没有症状。由于类似的症状,寨卡病毒感染者很容易被误诊为登革热感染者,反之亦然。此外,寨卡病毒通过子宫内传播导致小头畸形。
目前寨卡病毒的流行特别令人担忧,因为它与先天性小头症(一种大脑发育不正常的疾病,导致头部小于正常大小)以及自身免疫-神经系统格林-巴利综合征有明显联系。
为了更多地了解这种病毒的结构,以及治疗它的可能方法,罗斯曼博士、库恩博士和他们的同事使用冷冻电子显微镜分析了2013-14年法属波利尼西亚疫情期间从一名感染患者身上分离出的菌株。
罗斯曼博士说:“我们能够通过冷冻电子显微镜以以前只能通过x射线晶体学才能实现的分辨率确定病毒结构。”
库恩同时也是普渡大学生物科学系的负责人,他说:“这种病毒的结构提供了一张地图,显示了这种病毒的潜在区域,可以通过治疗来针对这些区域,用于制造有效的疫苗或提高我们诊断和区分寨卡病毒感染与其他相关病毒感染的能力。”“确定这种结构极大地促进了我们对寨卡病毒的了解,这种病毒我们知之甚少。它为进一步测试和研究对抗感染指明了最有前途的领域。”
分析显示,寨卡病毒的结构与其他黄病毒非常相似,尤其与登革热相似。科学家们还确定了病毒结构中与其他黄病毒不同的区域。根据这项研究,这种差异存在于E糖蛋白的一个区域,黄病毒可能利用这个区域附着在一些人类细胞上。
寨卡病毒E糖蛋白的变异可以解释该病毒攻击神经细胞的能力,以及寨卡病毒感染与出生缺陷和Guillian-Barre综合征的关系。
这种结构可以为疫苗开发提供信息,因为寨卡病毒E糖蛋白是免疫反应的关键靶点。这些信息也可能对设计抗病毒药物或干扰E糖蛋白功能的抗体等治疗方法有用。
此外,关于寨卡病毒E糖蛋白与登革病毒中相同蛋白质之间结构差异的细节,可能使创建能够区分寨卡病毒感染与登革感染的诊断测试成为可能,这是寨卡病毒和登革病毒都在流行的国家的迫切需求。
期刊引用:
D Sirohi等人。寨卡病毒的3.8Å分辨率冷冻电镜结构。科学,2016 DOI: 10.1126/ Science .aaf5316
故事来源:创造性的诊断
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