根據(jù)美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，呼吸道合胞病毒(RSV)的復(fù)雜形狀是限制這種感染治療方法發(fā)展的一個(gè)障礙，這種感染每年導(dǎo)致美國(guó)數(shù)十萬(wàn)人住院或更糟。來(lái)自威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校研究人員的新病毒圖像可能是預(yù)防或減緩呼吸道合胞病毒感染的關(guān)鍵。

呼吸道合胞病毒是呼吸道并發(fā)癥高風(fēng)險(xiǎn)的幼兒、老年人和成年人最關(guān)心的問(wèn)題。然而，與每年席卷學(xué)校的流感和其他常見(jiàn)的傳染性呼吸道疾病不同，對(duì)抗呼吸道合胞病毒的選擇很少。在美國(guó)，預(yù)防治療是針對(duì)幼兒的，現(xiàn)有的疫苗只被批準(zhǔn)用于孕婦和老年人。

這種病毒的結(jié)構(gòu)——由微小的、彎曲的細(xì)絲組成——一直困擾著研究人員。這使得很難確定關(guān)鍵的藥物靶點(diǎn)，包括在相關(guān)病毒中保守的病毒成分。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校生物化學(xué)教授伊麗莎白·賴特說(shuō):“有許多與呼吸道合胞病毒相關(guān)的病毒也是重要的人類病原體，包括麻疹?！薄拔覀儗?duì)相關(guān)病毒的了解為我們提供了關(guān)于RSV蛋白結(jié)構(gòu)的線索，但為了確定藥物靶點(diǎn)，我們需要更仔細(xì)地研究與宿主細(xì)胞膜密切相關(guān)的RSV蛋白。”

利用一種稱為低溫電子斷層掃描的成像技術(shù)，賴特和她的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)揭示了RSV形式和功能所必需的分子和結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

Cryo-ET將病毒顆?；蚱渌肿觾鼋Y(jié)在超冷的溫度下，阻止生物過(guò)程的發(fā)生。這使得研究人員能夠檢查生物體、細(xì)胞、細(xì)胞器和病毒的結(jié)構(gòu)，并捕捉到凍結(jié)在時(shí)間中的結(jié)構(gòu)的小尺度圖像?？焖倮鋬鲈S多RSV顆粒，冷凍- et成像將從許多不同的角度捕獲(幾乎)所有病毒的可能構(gòu)型。這些二維圖像結(jié)合在一起，以高分辨率呈現(xiàn)出病毒的三維結(jié)構(gòu)，甚至可以達(dá)到單個(gè)原子的水平。

Wright最近的研究產(chǎn)生了兩種RSV蛋白的高分辨率圖像，詳細(xì)描述了RSV M蛋白和RSV F蛋白的結(jié)構(gòu)，這兩種蛋白對(duì)病毒與宿主細(xì)胞膜之間的相互作用至關(guān)重要。這兩種蛋白質(zhì)也存在于相關(guān)病毒中。

RSV M蛋白與宿主細(xì)胞膜相互作用，將病毒的絲狀結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，并協(xié)調(diào)病毒成分和其他蛋白質(zhì)，包括RSV F蛋白。RSV F蛋白位于病毒表面，隨時(shí)準(zhǔn)備與宿主細(xì)胞受體結(jié)合，并調(diào)節(jié)病毒的融合和進(jìn)入宿主細(xì)胞?？茖W(xué)家的圖像顯示，在RSV中，兩個(gè)F蛋白結(jié)合在一起形成一個(gè)更穩(wěn)定的單位。賴特說(shuō)，這種聯(lián)系可能會(huì)阻止F蛋白過(guò)早感染宿主細(xì)胞。

賴特說(shuō):“我們的初步發(fā)現(xiàn)揭示了結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，使我們不僅能夠更好地了解蛋白質(zhì)如何調(diào)節(jié)病毒顆粒的組裝，而且還能更好地了解使病毒具有傳染性的蛋白質(zhì)的協(xié)調(diào)?！?/p>

科學(xué)家們認(rèn)為，F(xiàn)蛋白對(duì)可能是在病毒準(zhǔn)備感染下一個(gè)宿主之前穩(wěn)定病毒的關(guān)鍵，使F蛋白對(duì)成為未來(lái)藥物開(kāi)發(fā)的可能目標(biāo)。他們將繼續(xù)探索RSV蛋白如何相互作用以引起感染。