Nature捕捉噬菌体感染特写

　　

生物通报道  科学家们发现了，某种类型的病毒在感染过程中会暂时形成一种管状结构传递它的DNA，而在完成任务后则会将这一管状结构溶解。这项研究工作发表在12月15日的《自然》（Nature）杂志上。

在新文章中，研究人员揭示了phiX174病毒攻击大肠杆菌的机制。由于phiX174病毒能够感染细菌，它实质上是一种噬菌体。这种病毒缺乏一段明显的、将DNA转移到宿主细胞中去的尾部。

普渡大学杰出生物科学教授Michael Rossmann说：“但是，你瞧，它似乎自己生成了尾部。它并没有携带着它的尾巴四处行走，而是当它打算感染宿主时才会生成尾部。”

发现这一短暂存在的尾部令研究人员感到非常惊讶。

亚利桑那大学BIO5研究所教授Bentley A. Fane说：“这一结构完全出乎我们的意料之外。由于它快速出现然后消失，因此它的存在时间非常的短暂，在此之前没有人见过它。”

论文的主要作者、普渡大学博士后助理研究员Lei Sun说，尽管此前并未见过这种行为，但另一种叫做T7的噬菌体在感染宿主时所具有的一条短尾会变得更长。

BIO5研究所的研究人员突变了这一病毒使其无法形成这种管状结构。Fane说，突变的病毒不能感染宿主细胞。

这种病毒的衣壳是由标记为H、J、F和G的四种蛋白构成。除了H蛋白过去所有其他蛋白的结构都已确定。新研究结果表明，H蛋白组装成了一种管状结构。大肠杆菌具有双层膜结构，研究人员发现病毒H蛋白管的两端接合到了宿主细胞的内膜和外膜上。

研究人员采用一种称之为冷冻电子断层成像的技术所生成的图像显示了这种接合。结果显示，这种H蛋白管是由10个盘绕彼此的“α-螺旋”分子所组成。研究结果还显示，这一H蛋白管的内部包含的氨基酸，有可能是将DNA转移到宿主中去的理想条件。

Rossmann说：“这或许是存在于病毒-DNA导管中的一个普遍特性，对于有效地将基因组易位到宿主有可能至关重要。”

像许多其他的病毒一样，phiX174衣壳的形状呈二十面体对称，是一个包含20个三角形面的大致球形形状。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Icosahedral bacteriophage fX174 forms a tail for DNA transport during infection

Prokaryotic viruses have evolved various mechanisms to transport their genomes across bacterial cell walls: barriers that can contain two lipid bilayers and a peptidoglycan layer. Many bacteriophages utilize a tail to perform this function, whereas tail-less phages rely on host organelles, such as plasmid-encoded receptor complexes and pili2-5. However, the tail-less, icosahedral, single-stranded (ss) DNA ΦX174-like coliphages do not fall into these well-defined infection paradigms. For these phages DNA delivery requires a DNA pilot protein. Here we show that the ΦX174 pilot protein H oligomerizes to form a tube whose function is most probably to deliver the DNA genome across the host's periplasmic space to the cytoplasm……