澳大利亚科学家发现狂犬病毒利用可变形的P蛋白操控宿主细胞,这一机制或同样存在于尼帕病毒和埃博拉病毒中,为新型抗病毒药物和疫苗研发打开新方向。
科学家一直困惑:病毒的基因如此简单,却能让人类的复杂细胞屈服?如今,这个谜底终于被揭开。
由莫纳什大学和墨尔本大学研究团队领导的最新研究,为这一问题提供了答案——一项刊登在《Nature Communications》的突破性发现,揭示了狂犬病毒如何凭借极少的基因,掌控宿主细胞的复杂系统。
他们发现,病毒中的一种关键蛋白可以像变色龙一样改变形态,甚至能与RNA结合,从而潜入细胞的不同系统,干扰免疫、防御与信号传递。科学家们认为,这种机制不仅存在于狂犬病毒中,也可能被尼帕病毒和埃博拉病毒等致命病原体利用。
莫纳什大学病毒致病学实验室负责人Greg Moseley形容,这些病毒是“高效的入侵者”。
“狂犬病毒能如此致命,是因为它几乎接管了细胞内部的整个生命系统。”他说,“它劫持蛋白质制造工厂,扰乱细胞之间的通信,还能让免疫防御系统短路。”
最令人震惊的是,狂犬病毒的遗传物质仅能制造5种蛋白质,而人类细胞能制造的蛋白质约有2万个。换句话说,它用“口袋大小”的基因武器,打赢了一场分子层面的战争。
谜底藏在一种名为P蛋白的分子里。
Moseley实验室的研究员Stephen Rawlinson解释说,这种P蛋白拥有惊人的“变形”能力,可以在不同结构之间切换,并与RNA结合。
“RNA就像生命的信使,传递遗传信息,调节免疫反应,协调细胞的运行。而病毒学会了‘劫持’这一信使。”他说。
这一发现意味着,病毒能够借由不断变形的P蛋白,进入细胞的不同“液态区域”,也就是那些像小湖泊般漂浮在细胞中的功能区块。
来自墨尔本大学的Paul Gooley教授指出,这种渗透力赋予病毒几乎无限的控制权。
“P蛋白通过改变形态,可以潜入细胞的多个液体区域,掌控关键流程,把整个细胞变成一座高效的病毒工厂。”他解释道。
更重要的是,这种机制并非狂犬病毒独有。Gooley指出,尼帕病毒和埃博拉病毒可能也在使用类似的策略。这意味着,如果能找到抑制这种“变形”或RNA结合的办法,未来可能研发出能对抗多种致命病毒的新药或疫苗。
这项研究还颠覆了科学家过去对病毒蛋白的理解。
过去,人们认为多功能蛋白像一列火车,每节车厢执行特定任务;如果去掉几节,功能就会减少。但新发现显示,当蛋白的结构折叠方式改变时,它反而可能获得新的能力。
Rawlinson说:“我们发现,蛋白的多功能性不仅来自它的组成部分,还来自这些部分如何相互作用、如何重新折叠、如何形成新的结构。这种结构变化让它具备了与RNA结合、操纵细胞系统的全新能力。”
Moseley补充说,这种P蛋白能在细胞内部不同“物理状态”间切换,使其能自由穿梭于控制免疫、防御和蛋白质合成的区域。
“病毒利用极少的基因,却能制造出高度灵活、可塑的蛋白,从而精准接管细胞的复杂系统。”他说,“这是一种全新的生物策略,也让我们重新认识了病毒的智慧与危险。”
狂犬病毒,曾被人类视作最原始、最可怕的病毒之一,如今又以另一种方式展示了它的狡诈。它没有刀剑,却能在分子世界中变形潜行;没有声音,却能让整个细胞为它服务。
而科学家们,正试图用人类的智慧去拆解这场微观战争的每一道密码。
如果他们成功,未来的疫苗或药物,或许能让这场“病毒的幻术”彻底失效。
本文译自 ScienceDaily,由 BALI 编辑发布。

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