研究人員以動態細節揭示病毒對植物的感染週期
利用開創性的植物技術,病毒感染週期中的一個關鍵過程首次被動態地揭示出來。研究中揭示的有關病毒成熟過程的證據可以幫助我們開發治療病毒感染的新方法。成熟過程對所有動物和細菌病毒都起著關鍵作用,它是產生傳染性病毒或顆粒的必要條件。
為了提供第一個詳細的成熟機制研究,在約翰因斯中心喬治·羅蒙諾索夫教授實驗室工作的輪換博士生Roger Castells-Graells將昆蟲病毒Nudaurelia capensis omega病毒(N⍵V)的遺傳物質滲入到矮小的煙草植物N.benthamiana。
這種瞬時表達技術使用類病毒顆粒(VLPs),它是真實病毒的模擬物。病毒的外殼或蛋白衣由植物細胞產生,然後研究小組分析了從浸潤葉片中純化的材料。
該研究表明,原殼,也就是不成熟的病毒結構的成熟可以在植物細胞內發生,以產生功能齊全的成熟殼,這在沒有自然感染的情況下還沒有被觀察到過,這是由約翰·英納斯中心的Lomonossoff教授開創的瞬時表達系統的一個新應用。
對原包皮和成熟包皮結構的低溫電鏡比較分析表明,伴隨著成熟,包皮的蛋白質亞單位內部和之間都發生了巨大的結構重排。這些形狀的變化使病毒感染宿主所需的化學反應得以進行。
約翰·英納斯中心的小組負責人Lomonossoff教授說。”迄今為止,對病毒顆粒的大多數結構研究都給出了顆粒的靜態圖。通過從正在經歷成熟過程的植物中分離顆粒,而我們已經成功地獲得了病毒感染週期重要部分的動態圖。”
本研究是利茲大學、巴西和美國以及約翰·英納斯中心的科學家的合作,揭示了成熟過程開始和結束時的結構細節。現在需要的是對中間步驟的分析,以獲得對動態的完整理解。這將使研究小組能夠確定成熟過程中中間物的三維結構,並有望在最終創造一部”電影”,這已經可以證明成熟在植物細胞內隨時間發生,從而發現了一個研究病毒成熟的寶貴工具。