计算机模拟揭示了登革热病毒包膜的每一条曲线

2020-07-06 13:55:24 新闻来源:网络
  新加坡的一组生物学家对登革热病毒的近球形外部结构进行了详细的重建。 虚拟模型可以向研究人员展示病毒如何在分子水平上融合和感染人类细胞。 我们希望了解融合和感染途径的结构和动力学之间的关系,以期开发新的疫苗和疗法,彼得·邦德说,他领导了ChandraVerma的A*STAR生物信息学研究。 研究所。
  登革热是一种蚊虫传播的病毒,每年感染约4亿人,在世界各地杀死21000人。它是一种黄色病毒--与寨卡病毒、日本脑膜炎和黄热病一样。黄热病毒有一个共同的结构:单链核糖核酸基因组被包裹在一个由脂质三明治组成的胶囊中,里面装满了被称为包膜和膜的蛋白质。
  邦德说:"一旦进入人类细胞,登革热病毒的光滑外壳就会形成一个峰值,并与一种叫做内体的运输囊泡融合,通过释放病毒基因组感染细胞。研究人员特别感兴趣的是外部包膜蛋白是如何促成这一过程的。"这些蛋白质是第一个与我们的免疫系统接触的蛋白质,"邦德说。"如果我们想保护自己,我们就需要认识到它们,并将它们理想地中和掉。
  低温电子显微镜等生物系统可视化标准实验技术的问题在于,它们只能检测有序、均匀的固体。然而,登革热的脂质膜处于固体和液体之间的自由流动状态。邦德和Verma的团队利用计算模型,通过将牛顿运动定律应用于静态结构来克服这一障碍。
  他们模拟病毒外壳,并使用不同的成分来观察整体结构发生了什么变化。我们使用Frankenstein方法切断病毒中的一些蛋白质,看看它如何影响病毒的形态,这在湿式实验室是一项艰巨的任务。
  令人惊讶的是,膜曲线似乎是通过膜外的支架蛋白来保持的。通过与脂肪膜中带负电荷的脂类的特定相互作用,以确保膜和膜蛋白的定位,这一发现可用于治疗的发展。
  这些结果对于融合进程(见图)、邦德和Verma在教育部的支持下在新加坡开展更多合作进行更详细的研究非常重要。这些小组还扩展到其他黄色病毒,包括寨卡病毒。
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