開(kāi)年病毒研究重大突破:PNAS第一次確定Zika致命性關(guān)鍵蛋白
日期:2017-01-04 10:19:29
在寨卡病毒去年年初登上舞臺(tái)之前,它還只是一種種默默無(wú)聞、不為人知的病毒,因此科學(xué)家們并不清楚它的工作機(jī)制。在過(guò)去一年里,全球各地的科學(xué)家們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到這種病毒可能導(dǎo)致一系列危險(xiǎn)的健康問(wèn)題,包括出生缺陷(如小頭畸形)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病(格林-巴利綜合征),但是迄今為止,他們?nèi)圆磺宄悄膫€(gè)Zika蛋白或哪些蛋白造成了這些傷害,以及這些蛋白如何造成傷害的。
最近,來(lái)自馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一組研究人員首次確定了寨卡病毒中的七種關(guān)鍵蛋白,這些蛋白可能是這些癥狀背后的罪魁禍?zhǔn)住_@是第一次全面描述寨卡病毒基因組。研究成果公布在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》PNAS雜志上。
這項(xiàng)研究的首席研究員,馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院理學(xué)教授趙玉琪 (Richard Y. Zhao)說(shuō):“這種病毒的作用機(jī)制一直都是個(gè)未解之謎。這些研究結(jié)果能幫助我們了解寨卡病毒如何影響細(xì)胞,從而為未來(lái)的研究提供了一些真正有價(jià)值的線(xiàn)索。”趙玉琪博士現(xiàn)為美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理系,微生物-免疫學(xué)系及人類(lèi)病毒研究所終身教授,重點(diǎn)研究領(lǐng)域?yàn)檎ú《尽?ài)滋病、抗腫瘤和抗艾滋病藥物及個(gè)性化基因診斷在精準(zhǔn)醫(yī)療中的應(yīng)用。
寨卡病毒已經(jīng)感染了全球上十萬(wàn)人群,其中大多在美洲。據(jù)報(bào)道,美國(guó)的寨卡病毒患者至今已經(jīng)報(bào)告了超過(guò)38,000例寨卡病例,其中大多數(shù)在波多黎各。目前尚沒(méi)有能預(yù)防或治療由于寨卡病毒感染造成癥狀的疫苗或治療方法。
為了分析這一病毒,趙教授采用了裂殖酵母,裂殖酵母近年來(lái)已經(jīng)成為檢測(cè)病原體如何影響細(xì)胞的一種相對(duì)常見(jiàn)的模型生物。這種酵母最初用于釀造啤酒,尤其是在它起源的非洲(學(xué)名是粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe),經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的發(fā)展,裂殖酵母已經(jīng)被科學(xué)家們用于研究細(xì)胞機(jī)制和行為。
趙教授在利用這種酵母模型研究HIV,大麥黃矮病毒(每年在世界各地造成數(shù)十億美元作物損失的植物病原菌)方面一直走在世界前沿,他非常熟悉其應(yīng)用操作,他說(shuō),“分析寨卡病毒,我們需要與時(shí)間競(jìng)賽。我問(wèn)自己可以做什么,答案是這種獨(dú)特的剖析基因組的方法,于是我著手開(kāi)始了。”
研究人員首先從整個(gè)病毒中分離出來(lái)了14種病毒蛋白質(zhì)和小分子多肽,然后他們讓酵母細(xì)胞接觸這14種蛋白中的每一種,觀(guān)察細(xì)胞如何做出反應(yīng)。結(jié)果表明這14種蛋白中的有七種能以某種方式破壞酵母細(xì)胞,抑制它們的生長(zhǎng),或者殺死它們。
下一步研究組成員將更深入了解這七種蛋白在人體中的作用。也許其中一些會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生更嚴(yán)重的影響,或者幾種蛋白需要一起作用才會(huì)造成癥狀。趙教授目前正在與馬里蘭大學(xué)的神經(jīng)外科教授J. Marc Simard等人合作,開(kāi)始研究病毒如何與大鼠和人類(lèi)細(xì)胞相互作用的。