流感病毒進化出了能穿透粘液的蛋白質(zhì)
10月28日,據(jù)《新科學(xué)家》報道,科學(xué)家通過計算機模擬甲型流感病毒在人體粘液中的移動過程,發(fā)現(xiàn)甲型流感病毒在感染細胞的過程中能理想地穿過粘稠的粘液。
在病毒感染細胞之前,它們必須首先到達細胞,通常要穿過人體的保護性粘液層。了解進化是如何優(yōu)化甲型流感病毒完成這項粘稠任務(wù)的,有助于我們研制新型抗病毒藥物。
美國加州大學(xué)伯克利分校的Siddhansh Agarwal說,如果只是把甲型流感病毒丟進粘液中,自然擴散永遠不會把它快速帶到細胞中,導(dǎo)致感染。甲型流感病毒是目前已知唯一會導(dǎo)致流感大流行的流感病毒,它們通過表面特殊進化的蛋白質(zhì)來解決這個問題。
甲型流感病毒外部的蛋白質(zhì)是突破人體粘液屏障的關(guān)鍵? ? ?圖源:Kateryna Kon
粘液分子上覆蓋著一種復(fù)雜糖類,甲型流感病毒的外層蛋白質(zhì)會粘住或切斷這些糖類。這樣,病毒在向前推進的同時,也會留下被切斷的酸性物質(zhì)。研究人員模擬了這一過程,調(diào)整了可能影響病毒運動的各種因素,包括兩種蛋白質(zhì)的排列、每種蛋白質(zhì)與糖結(jié)合的頻率和強度,以及病毒與粘液之間的摩擦力。
美國喬治梅森大學(xué)的團隊成員Boris Veytsman說:“病毒要想成功,需要完成很多任務(wù)。我們似乎發(fā)現(xiàn),穿過粘液是重要的任務(wù)之一?!?/p>
比利時布魯塞爾自由大學(xué)的Bortolo Mognetti說,這一發(fā)現(xiàn)意味著,病毒通過粘液的方式因動物物種而異,這可能是病毒在動物間跳躍甚至引發(fā)大流行的重要原因。但他說,要量化這一點,必須在模擬中增加更多細節(jié),包括病毒在粘液中曲折移動而不是直線運動的情況。
研究小組成員、加州大學(xué)伯克利分校的Daniel Fletcher說,這些見解也可能有助于開發(fā)新的抗病毒藥物,打破病毒粘附蛋白和切斷蛋白之間的平衡,將病毒困在粘液中。
來源:中國科學(xué)報


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