Science发布前所未有的流感病毒细节

　　

生物通报道：时至流感高发季节，来自Scripps研究院TSRI的研究人员近期完成了流感病毒研究的一项重大进步——以前所未有的精确度“看”到了流感必需的蛋白复合物之一，这将有助于解析流感病毒如何在感染细胞中复制的分子机理。这项研究采用了先进的分子生物学和电子显微镜技术，获得的图像也有助于找到流感病毒的弱点，从而用于药物研发。

除此之外，另外一组独立的研究小组也获得了相似的结果，这些研究成果公布在11月22日Science杂志在线版上，主要围绕着流感病毒的核糖核蛋白（RNP）展开，这种蛋白包含有病毒的遗传物质，并且其中也有一些特殊的酶，能用于病毒自身复制。

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前所未有的发现

核糖核蛋白复合物是由病毒的单股RNA基因组的片段组成的，这在此前是难以分析的，而这两个独立的研究团队（美国和西班牙）利用新技术解析了这一复合物的结构和组装，揭示了病毒多聚酶、RNA基因组及核蛋白是如何在RNP中相互作用的，并因此带来了对流感病毒的转录和基因复制的机制的深刻理解。

在这些新研究中，成像技术的创新令研究人员能在更短的时间内，对更少的样品分子更容易的分析，“比如说，这些技术能在连续数天力自动收集数据，而这在此前的电子显微技术工作中时无法实现的，”其中一项研究的第一作者，成像组博士后研究员Arne Moeller说。

电子显微技术能通过电子，而不是光线中的光子激打样品分子，获取高分辨率的图像，这些图像能显示许多之前已发现的RNP复合物。然而领导Moeler和他的同事们感到惊讶的是，其中许多似乎也出现了一些新的，局部RNPs，“这些是分支，这一发现令人兴奋的，”他说。

“这项研究获得了之前从未被发现的记录RNPs复制的图像，”Kirchdoerfer说，这些从数万个单个RNPs图像中获得的数据，以及其它一些数据结合在一起，令研究人员完成了迄今为止流感RNP结构和功能最详细的模型图。

这一模型包含有RNA病毒聚合酶如何结合上RNA，如何完成病毒基因表达这一棘手任务的详细内容，还有病毒聚合酶的一个单独包括如何能进行RNP复制的过程，“现在我们更深入了解了之前许多有关流感病毒RNP的机制，并将与特定的RNP结构对应上了，”Kirchdoerfer说。

通过新流感NP模型，研究人员也找到了一些病毒的弱点。其中之一就是一种聚合酶亚基的形状变化，这个亚基能抓住病毒RNA，并将其送到聚合酶的活性位点，也就是第二个亚基上，这种变化在病毒基因转录过程中进行。

另外一个就在于聚合酶和病毒核蛋白之间的关键相互作用。流感的RNP长而灵活，在电子显微镜图像中呈现出弯曲和扭转，而这个结构模型还有待进一步改进，“根据这个模型，还无法设计药物，”Kirchdoerfer说，“但我们现在对于流感RNP的作用机理有了更深入的理解，因此也有了设计出更好的流感药物的前提。”

其中一项研究：“Organization of the Influenza Virus Replication Machinery”获得了美国国立卫生研究院（AI058113，GM095573）和联合创新中心膜蛋白结构测定项目（P50GM073197）等的资助。

（生物通：张迪）

原文标题：

Organization of the Influenza Virus Replication Machinery

Visualizing the Influenza Genome