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化学家揭开了乙型流感病毒蛋白的结构

导读 马萨诸塞州剑桥市-麻省理工学院的一个化学小组发现了一种关键流感蛋白的结构,这一发现可以帮助研究人员设计出能够阻断这种蛋白并阻止病毒...

马萨诸塞州剑桥市-麻省理工学院的一个化学小组发现了一种关键流感蛋白的结构,这一发现可以帮助研究人员设计出能够阻断这种蛋白并阻止病毒传播的药物。

这种称为BM2的蛋白质是质子通道,可控制病毒内的酸度,帮助其在感染细胞内释放其遗传物质。

麻省理工学院化学教授,该研究的高级作者梅虹说:“如果能够阻断该质子通道,就可以抑制流感的感染。”“具有这种蛋白质的原子拆分结构,正是药物化学家和药学科学家开始设计可以阻断它的小分子所需要的。”

麻省理工学院研究生Venkata Mandala是该论文的主要作者,该论文今天发表在《自然结构与分子生物学》上。其他作者包括研究生Alexander Loftis和Alexander Shcherbakov,以及化学副教授Bradley Pentelute。

原子尺度分辨率

流感病毒分为三类-A,B和C-每种都产生不同版本的M2蛋白。M2是一个离子通道,该通道将质子穿过病毒的外膜,称为脂质包膜。这些质子通常会流入病毒,使内部更加酸性。这种酸性有助于病毒将其脂质包膜与称为内体的细胞室膜融合,从而将其DNA释放到感染的细胞中。

到目前为止,大多数M2蛋白的结构研究都集中在甲型流感中发现的M2型,这通常是最常见的形式,尤其是在流感季节的早期。在这项研究中,研究人员关注了通常在3月和4月占主导地位的B型流感病毒中M2的版本。但是,与以前的季节性流感感染模式相反,今年冬天,乙型流感一直占主导地位,自去年9月以来,向美国疾病控制中心报告的所有流感病例中,乙型流感占67%。

M2的A和B版本的氨基酸序列差异很大,因此Hong和她的同事着手研究这些蛋白质可能具有哪些结构差异,以及这些差异如何影响其功能。一个主要区别是BM2通道可允许质子沿任一方向流动,而AM2通道仅允许质子向病毒包膜流动。

为了研究BM2的结构,研究人员将其嵌入类似于细胞膜的脂质双层中,然后使用核磁共振(NMR)光谱以原子级分辨率分析该结构。由于很难研究嵌入膜中的蛋白质,因此在如此高的分辨率下很少研究离子通道。但是,Hong以前已经开发了几种NMR技术,可以使她从膜包埋的蛋白质中获得准确的结构信息,包括其方向和蛋白质原子之间的距离。

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