欧洲分子生物学实验室
许多病毒使用专门的病毒蛋白质劫持宿主蛋白质，重新编程细胞的新陈代谢并产生病毒的拷贝
单纯疱疹病毒1型所使用的这种劫持者中的一种，由于其极大的灵活性，不仅能控制一种，而且能控制许多宿主的蛋白质
信用:伊莎贝尔·罗梅罗·卡尔沃/EMBL 剑桥大学的格雷厄姆和克伦普小组和EMBL汉堡的斯维根小组发现了单纯疱疹病毒控制人类细胞分子机制的机制
他们的工作揭示了一种专用的病毒蛋白质如何劫持关键的宿主蛋白质，迫使宿主细胞产生和释放病毒的拷贝
你有没有经历过唇疱疹？如果是这样，你并不孤单
世界卫生组织估计，在世界范围内，67%的50岁以下的人感染了单纯疱疹病毒(HSV-1)，这是众所周知的导致感冒疮
它还会导致生殖器疱疹、失明，在极少数情况下，还会导致脑部感染和死亡
一些研究表明，HSV-1感染也可能增加痴呆的长期风险
一旦被感染，一个人会终生携带病毒
虽然有些症状可以治疗，但目前还没有治愈方法，也没有有效的疫苗
这种病毒在我们的神经细胞中一直处于休眠状态，只是在某些条件下(如压力)重新出现并引起新的症状
劫持生产经理 像其他病毒一样，HSV-1病毒通过劫持被感染人体细胞的分子机制来繁殖
被感染的细胞开始复制病毒，然后病毒利用细胞的分泌系统离开宿主细胞并感染其他细胞
在任何阶段——细胞进入、病毒产生或细胞排出——破坏这一循环都可以阻止病毒的传播和感染
病毒复制所需的步骤之一是生产病毒蛋白
为了确保分子机器的所有部分同步工作，细胞有专门的“生产经理”——蛋白质，在需要时可以打开和关闭其他蛋白质
其中一些被称为激酶的蛋白质在它们控制的蛋白质上附加了一个小分子“标签”
其他被称为磷酸酶的酶则相反——它们去除了标签
为了重新编程细胞的新陈代谢，病毒经常劫持这些生产经理
尽管许多研究关注病毒是如何劫持激酶的，但对它们对磷酸酶的影响却知之甚少
灵活性是关键 为了填补这一空白，剑桥大学的格雷厄姆和克伦普小组和EMBL汉堡的斯维根小组研究了HSV-1对磷酸酶的影响
科学家揭示了HSV-1劫持人类磷酸酶的新机制
他们研究了一种被称为pUL21的病毒蛋白，这种蛋白对病毒的传播至关重要，并发现它与磷酸酶和其他参与蛋白质分泌的人类蛋白结合
pUL21怎么可能如此通用，不仅劫持一种蛋白质，还劫持几种不同的蛋白质？为了回答这个问题，斯维根小组使用了一种叫做小角x光散射(SAXS)的结构生物学技术，这种技术允许科学家研究蛋白质的动态运动
SAXS揭示了pUL21的形状是一根柔韧的绳子，两端有坚硬的成分，可以结合其他蛋白质
它像手铐一样，将人类磷酸酶1的一端与另一端的另一种蛋白质“链”在一起
通过将两种蛋白质紧密结合，pUL21迫使磷酸酶控制另一种蛋白质的活性，这反过来又支持细胞中病毒拷贝的产生和释放
“pUL21可以结合不同形状和大小的人类蛋白质，这很有趣
这是因为它非常灵活，”博士说
西·杰弗里斯，斯维根集团的高级科学家
“一种如此容易改变形状的蛋白质可以有多种用途
这解释了为什么病毒可以干扰如此多的细胞过程，尽管它自己只有少量的蛋白质
" 走向新的治疗策略 “我们发现pUL21的灵活性在病毒复制中起着重要作用
我们在EMBL汉堡的长期合作者的SAXS专业知识帮助我们揭示了这是如何发生的
斯蒂芬·格拉汉姆
“了解病毒蛋白的行为以及与人类蛋白的相互作用可能有助于设计抗疱疹的新药和疫苗
" 感染生物学是EMBL汉堡的重点领域之一，也是即将到来的EMBL项目“2022-2026年生态系统分子”的核心
作为该计划的一部分，EMBL将采取跨学科的方法来理解其环境中生命的分子基础
这将提供支持人类和地球健康转化进步所需的基础科学
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