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2006年1月4日，星期三

西北大学的一个研究小组解决了控制副粘病毒家族病毒（包括引起麻疹，腮腺炎和许多人类呼吸道疾病的病毒）融合并感染人类细胞的能力的分子结构。科学家说，确定这种分子的结构及其在病毒融合机制中的作用可能有助于开发针对这些类型病毒的药物和疫苗。国立过敏与传染病研究所（NIAID），均为国立卫生研究院（NIH）的两个组成部分。

正如最新一期的《自然》杂志中所描述的那样，这种被称为F的大蛋白散布在某些被膜包裹的RNA病毒的表面上。一旦这种病毒与细胞接触就可以感染，F蛋白就会改变形状并像鱼叉一样延伸到该细胞的外膜中。然后，蛋白质发生构象（形状）变化并自身折叠，将病毒拉向宿主细胞，并使病毒膜与靶细胞膜融合。融合将病毒RNA释放到细胞中，然后劫持细胞的机制来制造和传播更多病毒。

NIH主任医师Elias A. Zerhouni表示：“由于F蛋白在病毒感染中起着核心作用，因此解决这一关键蛋白的结构确实是生物医学领域的一大进步。”

尽管已经了解了病毒融合的基本概念已有一段时间，但直到西北团队最近的工作由F领导的时候，F蛋白融合前后形式的结构的完整构象才被科学家们所迷惑。 Theodore Jardetzky博士和Robert Lamb博士，科学博士。是什么让Dr. Jardetzky，Lamb及其同事了解这些新的机械细节是，他们确定了蛋白质在聚集细胞之前就确定了蛋白质融合前形式的结构。

NIGMS主任Jeremy M. Berg博士说：“这种结构细节为病毒如何感染细胞提供了宝贵的见解，并强调了基础科学对改善人类健康的贡献。

NIAID董事Anthony S. Fauci博士补充说：“这些发现可能为针对由包膜RNA病毒引起的感染的药物或疫苗等新的医学干预措施指明了方向。”

关于蛋白质及其结构如何解决

研究小组解决的F蛋白来自副流感病毒。不要与引起流行性感冒的相似而不同的正粘病毒科病毒相混淆，副流感病毒属于被称为副粘病毒的病毒家族。除人类副流感病毒外，该家族还包括人类和动物病原体，例如腮腺炎病毒，麻疹病毒，人类呼吸道合胞病毒（儿童肺炎的常见病因）以及动物病原体犬瘟热病毒和牛瘟病毒。除了这些副粘病毒之外，还有其他几种包膜RNA病毒，它们使用类似的融合机制进入人体细胞，包括引起流感，艾滋病和SARS的那些。

科学家们说，解决这种蛋白质的结构被证明是困难的，因为F是一种不寻常的蛋白质，它以两种不同的形式存在，包括它在吸收细胞并塌陷为其稳定的融合后构象之前所采用的亚稳态形状。解决亚稳结构是困难的，因为将F锚定到病毒表面（或膜）对于将F保持在这种活性状态很重要。除非在膜中，否则无法解析蛋白质的结构，但是要解决这种蛋白质结构，则需要将其与膜分离。

为了实现这一目标，科学家们利用了一些分子欺骗手段。他们用工程蛋白质片段替代了嵌入病毒膜的蛋白质部分。因此，F蛋白以其融合前的形式稳定并且可以结晶。然后，研究小组使用美国能源部阿贡国家实验室的高级光子源，使用高强度X射线从晶体中获取数据，然后对它们进行解释，以重建F融合蛋白的结构。数年来值得研究的成果。

博士Jardetzky，Lamb及其同事还将该结构与融合后转化形式的蛋白质结构进行了比较。这使他们能够观察到在对靶细胞进行鱼叉处理时蛋白质如何经历根本的形状变化。事实证明，这是有史以来最剧烈的蛋白质重排之一。 Jardetzky博士说：“ [融合蛋白]打破了很多有关蛋白质折叠的规则，”他解释说，它没有采用通常人们期望的一种单一，稳定的构象，而是以两种非常不同的构象存在，具体取决于是否它是否已经召唤了一个细胞。 “这为我们提供了有关蛋白质结构如何灵活的新思路。”

通过以原子方式详细了解这些F结构，科学家现在将能够以以前无法实现的方式针对麻疹病毒，腮腺炎病毒，人类呼吸道疾病病毒和其他病毒上的相似蛋白质进行干预。兰姆博士补充说：“您对一种副粘病毒融合蛋白的了解适用于所有其他副粘病毒融合蛋白。”

NIGMS（ http://www.nigms.nih.gov ）是美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的组成部分，支持基础生物医学研究，这些基础医学研究是疾病诊断，治疗和预防进展的基础。

NIAID是美国卫生与公共服务部美国国家卫生研究院的组成部分。 NIAID支持基础和应用研究，以预防，诊断和治疗艾滋病毒/艾滋病和其他性传播感染，流感，结核，疟疾和潜在生物恐怖活动媒介等传染病。 NIAID还支持有关移植和免疫相关疾病的研究，包括自身免疫性疾病，哮喘和过敏。

关于美国国立卫生研究院（NIH）：美国国立卫生研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息，请访问www.nih.gov 。

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