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中國科研人員用冷凍電鏡重構複雜皰疹病毒
4/17/2018


中國科研人員用冷凍電鏡重構複雜皰疹病毒

 新華社華盛頓4月7日電(記者周舟)中國一個科研團隊日前採用冷凍電鏡技術,在原子層面上重構了一種結構和功能極其複雜的皰疹病毒核衣殼,為後續研究病毒核衣殼在神經細胞中的運輸提供了「精細化」結構基礎。

  發表在最新一期美國《科學》雜誌上的這一研究,闡釋了可引起生殖器皰疹的「單純皰疹病毒-2」核衣殼的早期組裝機制。

  皰疹病毒直徑約為150納米至200納米,保護病毒基因的核衣殼包含約4000個蛋白組分,尺寸巨大、成分複雜,且自身結構具有一定「柔性」,在純化過程中容易造成顆粒局部微小形變。

  冷凍電鏡技術能以高分辨率測定生物分子結構,但當測定尺寸大於120納米的生物樣品結構時,其電子穿透樣品產生的信噪比偏低,並存在顆粒局部欠焦量顯著差異等問題,使其分辨率很難突破3.9埃(1埃等於十分之一納米)。

  論文通訊作者、中國科學院生物物理研究所研究員王祥喜介紹説,他們對導致欠焦量差異的物理效應進行矯正,還把單個「單純皰疹病毒-2」顆粒分成了240個亞單位,並進行分類和單顆粒重構,從而將冷凍電鏡技術的分辨率提高到3.1埃。

  觀測發現,這種病毒核衣殼主要蛋白組分VP5分為4種構象,且存在較大差異,4種構象相互作用並形成複雜的結構網絡。王祥喜説,這些差異揭示了核衣殼具有良好穩定性的原因。

  基於這一觀測結果,研究人員提出一個「單純皰疹病毒-2」核衣殼有序組裝的結構模型。

  王祥喜説,分辨率顯著提升標誌着冷凍電鏡技術進入一個新時代,給超大病毒和亞細胞系水準上超大複合體的近原子分辨率重構帶來了希望。(完)


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