科学家创建第一个晶体结构的一个中间病毒粒子的组装

描述的结构,性质,提供了新的见解优雅的舞蹈,传染性病毒蛋白质执行创建结构,导致各种各样的痛苦和疾病,研究人员说。HK97,他们研究的病毒只感染细菌,著名的如疱疹病毒和艾滋病毒也知道组建一个“中介”结构在变形最终assault-proof之前,传染性的形式。

”的原则,这种多级组装外壳蛋白可能会类似的所有复杂的病毒,”说,这项研究的资深作者,斯克里普斯研究教授约翰·e·约翰逊。”,但这一过程从未见过在这个决议,现在我们知道,我们认为发生了什么没有。”

约翰逊说,这很重要,因为如果科学家了解病毒构建它的保护层,他们也许能够医学目标漏洞在第一阶段的组装。“我们相信,如果没有最后的外壳来保护它,一个不成熟的病毒将会更无防备的抗病毒药物,”他说。

了解病毒构建这些血管保护里面的裸病毒DNA纳米技术在医学领域也很有用,他补充道。“不成熟的外套有很多洞,通过它我们可以负载药物,然后密封成熟的形式产生一个强大的配送系统,”约翰逊说。

约翰逊和他的研究小组一直HK97学习,并“解决”病毒的结构的成熟的外套。它由72个蛋白质rings-12五角大楼和60 hexagons-locked一起像锁子甲骑士所穿的西装。这种涂层形成的病毒,这是极其small-thousands次比人类的头发还细窄的。

薄病毒甲提供保护和稳定以及自由运动,约翰逊说。“这是一个容器,效果很好。”

但是研究人员说他们花了五年“痛苦的”试图产生一个晶体结构中间粒子他们知道是组装第一。他们产生了使用电子显微镜图像,但不够详细了解分子的过程。

科学家们建立了病毒壳在试管中。基因编码420蛋白质构成的外套被表达在大肠杆菌细菌、病毒的正常主机。这些蛋白质自发组装,形成不成熟的粒子。在病毒DNA的存在和粒子注入它的酶,他们立即形成一个成熟的外套,吞没的基因。

该研究的第一作者,Ilya格,约翰逊的实验室的一位研究员,他一直试图捕捉的中间形式的晶体结构的病毒,但它总是很快演变成最后的铠装形式,即使没有DNA。最后,使用从匹兹堡大学的合作者,格尔用一种HK97突变的方式使它缓慢成熟。

研究人员看到从晶体结构”是如此美丽,”格尔说。的蛋白质组成的球形,足球球状形式持平在外形和尖向外,像手手掌,手掌放在祷告。但当结构“感觉到”DNA的存在它立即改变了形状。在本质上,手指在祈祷的手向下折叠在一起,手指相互点缀和把握。“这就是为什么最后蛋白质外套非常稳定。周围的蛋白质都是交织在一起的,”约翰逊说。以前人们认为的蛋白质作为近刚性单元经历了这个运动。本研究表明,蛋白质显著改变结构在过渡。研究人员还不知道如果这发生了结构性变化,或者如果它像一个球面波。

他们假设域,挂在每一个蛋白质,最终形成病毒式外套驱动结构改变的过程。尾部相互作用蛋白质扭曲的形状,约翰逊说。“只要有尾巴,变化的过程是可逆的。当尾巴了(被病毒酶),结构变得稳定,”他说。研究人员认为这些反面,脚手架蛋白,引导粒子的组装”但我们认为他们实际上改变结构,”约翰逊说。”,为我们提供了另一个目标,我们可能会中断的外套。”

除了约翰逊和格尔研究的合著者,“病毒衣壳成熟的出人意料的转折,”还包括甘陆、凯利Lee和杰弗里·a·Speir来自斯克里普斯研究、米格特曼和伊丽莎白·a·Komives从加州大学圣地亚哥分校和罗伯特·l·杜达,从匹兹堡大学的罗杰·w·亨德里克斯。看到http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature07686.html。

这项工作是由美国国立卫生研究院的支持。