作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2024/10/30 15:35:10
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流感病毒进化出了能穿透粘液的蛋白质

 

10月28日,据《新科学家》报道,科学家通过计算机模拟甲型流感病毒在人体粘液中的移动过程,发现甲型流感病毒在感染细胞的过程中能理想地穿过粘稠的粘液。

在病毒感染细胞之前,它们必须首先到达细胞,通常要穿过人体的保护性粘液层。了解进化是如何优化甲型流感病毒完成这项粘稠任务的,有助于我们研制新型抗病毒药物。

美国加州大学伯克利分校的Siddhansh Agarwal说,如果只是把甲型流感病毒丢进粘液中,自然扩散永远不会把它快速带到细胞中,导致感染。甲型流感病毒是目前已知唯一会导致流感大流行的流感病毒,它们通过表面特殊进化的蛋白质来解决这个问题。

甲型流感病毒外部的蛋白质是突破人体粘液屏障的关键     图源:Kateryna Kon

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粘液分子上覆盖着一种复杂糖类,甲型流感病毒的外层蛋白质会粘住或切断这些糖类。这样,病毒在向前推进的同时,也会留下被切断的酸性物质。研究人员模拟了这一过程,调整了可能影响病毒运动的各种因素,包括两种蛋白质的排列、每种蛋白质与糖结合的频率和强度,以及病毒与粘液之间的摩擦力。

美国乔治梅森大学的团队成员Boris Veytsman说:“病毒要想成功,需要完成很多任务。我们似乎发现,穿过粘液是重要的任务之一。”

比利时布鲁塞尔自由大学的Bortolo Mognetti说,这一发现意味着,病毒通过粘液的方式因动物物种而异,这可能是病毒在动物间跳跃甚至引发大流行的重要原因。但他说,要量化这一点,必须在模拟中增加更多细节,包括病毒在粘液中曲折移动而不是直线运动的情况。

研究小组成员、加州大学伯克利分校的Daniel Fletcher说,这些见解也可能有助于开发新的抗病毒药物,打破病毒粘附蛋白和切断蛋白之间的平衡,将病毒困在粘液中。

 
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