甲型流感病毒核蛋白质的原子结构

    核蛋白质分子可以把病毒的核糖核酸捆绑在一起，使之形成螺旋状的核糖核蛋白合成体

　　据6日报告，美国赖斯大学和德克萨斯大学奥斯汀分校（犹他州）开展了一项惊人的新研究，研究显示，一些流感病毒有一个潜在的新要害，制药商们可以利用这个要害来攻击这些病毒。这些病毒包括引发禽流感的病毒以及每个流感季节都会感染数百万人的普通流感病毒。这项研究已经发表在12月7日的《自然》在线杂志上，它提供了一个非常急需的证据，即流感蛋白质中有一个潜在的药物攻击目标，该目标被称为核蛋白质（nucleoprotein）或三硝基笨酚（NP）。三硝基笨酚在各种甲型流感中发挥着非常重要的作用，其中包括香港流感、西班牙流感和禽流感。

　　三硝基笨酚柔软的长尾巴正是流感病毒的要害。在赖斯大学和犹他州工作的生物学家发现，这个尾巴只要发生了一点发化，三硝基笨酚就无法发挥出它的作用。三硝基笨酚的作用是把蛋白蛋连接成柱状结构，以便让病毒使用这些柱状结构来传送自己的副本。“这种蛋白质的尾部有一个小小的捆绑口袋，看起来就象一个吊在尾巴上的线圈，它有可能成为新一代抗病毒药物的潜在攻击目标。”该项目首席研究员，生物化学和细胞生物学副教授简·涛说，“前期的基因研究告诉我们，所有甲型流感病毒的尾部线圈几乎是相同的，因此把这个尾巴做为攻击目标的药物将拥有有效攻击多种病毒的极高潜力，其中包括H5N1型禽流感病毒”

　　简·涛的发现是以一系列辛苦的试验为基础的，这些试验显示出三硝基笨酚的原子结构。通过X光晶体学，蛋白蛋的结构被看得清楚，根据穿射晶体的X光衍射图，科学家们可以洞察晶体中的原子的三维形态。简·涛称，培育三硝基笨酚蛋白质晶体是一项挑战。为培育这种晶体，他使用了悬滴水蒸气漫射法，其内容包括：在载玻片上点一滴浓缩蛋白质溶液，把这个载玻片密封在广口瓶中并使载玻片上的水滴悬浮起来。当水滴中的液体蒸发后，蛋白质将变成过度饱和态度，在一定的条件下，蛋白质将形成大小只有几百微米的极小晶体。据简·涛估计，为了得到试验需要的大约100个晶体，他的博士后同事叶晓真大约准备了1000个广口瓶，并为每个广口瓶准备了多个浓缩蛋白质溶液水滴。

　　被甲型流感病毒基因编码的蛋白质仅有11种，三硝基笨酚是其中的一种。它的主要功能是结构性。一旦甲型流感病毒被寄主细胞劫持，并被转变为病毒复制工厂，三硝基笨酚将聚集成一个小型环状结构，如同积木游戏一样。许多三硝基苯酚环会按照一种不太有序的方式一个接一个地叠加在一起，从而形成长长的螺旋形状的柱状物。这种病毒的核糖核酸基因组将缠绕在该种柱状物的四围，并被运送出来感染其他细胞。

　　“三硝基笨酚拥有大约500种氨基酸，而它的尾部线圈含有30种氨基酸，”简·涛说，“我们发现只要这30种氨基酸中的一种发生改变，就足以阻止三硝基笨酚为结构柱状物而聚集在一起并形成积木结构。没有这些柱状物，病毒就无法复制副本和感染其它细胞。”这项研究还将提供有关三硝基笨酚在通知细胞开始制造病毒基因副本方面所起的作用。简·涛的研究小组及其合作者德克萨斯大学奥斯汀分校的罗伯特·克鲁格将继续探索蛋白质的管理功能。