【科技前沿】

　　肆虐拉丁美洲的寨卡病毒在全球范圍內(nèi)引發(fā)廣泛關(guān)注。近日天津大學(xué)教授楊海濤帶領(lǐng)的研究團隊揭開了寨卡病毒復(fù)制的奧秘。他們在《蛋白質(zhì)與細(xì)胞》雜志上發(fā)表的研究成果以極高的分辨力展示了寨卡病毒解旋酶的晶體結(jié)構(gòu)，揭示了水解三磷酸核苷的關(guān)鍵區(qū)域，以及容納RNA的正電荷通道，為寨卡病毒藥物研發(fā)提供了一個精確的模型。這一關(guān)鍵步驟的揭示將有助于開發(fā)抗病毒藥物，抵御該病毒在全球范圍內(nèi)的巨大威脅。

　　據(jù)了解，人類感染寨卡病毒除了能夠造成新生兒小頭畸形，還能引發(fā)格林—巴利綜合征。后者是一種嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，能導(dǎo)致患者癱瘓甚至死亡。目前，世界衛(wèi)生組織已將寨卡病毒暴發(fā)提升到“全球危機”的高度，并將這種病毒視為與埃博拉同等級別的威脅。但是寨卡病毒究竟如何在宿主細(xì)胞中復(fù)制一直是一個謎，眼下也還沒有什么藥物能夠有效控制寨卡病毒感染。

　　幾乎所有病毒都需要一種稱之為解旋酶的蛋白質(zhì)進行復(fù)制，楊海濤團隊在研究中發(fā)現(xiàn)：寨卡病毒的解旋酶是一種具有驅(qū)動能力的“馬達蛋白”，它通過水解三磷酸核苷將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機械能，實現(xiàn)對雙鏈核酸的解鏈功能，進而通過將單鏈遺傳物質(zhì)復(fù)制，實現(xiàn)增殖。他們利用X光單晶衍射技術(shù)成功獲得了寨卡病毒解旋酶執(zhí)行功能和結(jié)合底物時的3D圖像，在原子級分辨率的水平上展示了由寨卡病毒解旋酶、三磷酸腺苷和金屬催化離子形成的三元復(fù)合物的空間結(jié)構(gòu)，并成功捕捉到它們結(jié)合過程的中間狀態(tài)，這也是科學(xué)界首次揭示黃病毒家族(蚊媒病毒，包括寨卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、西尼羅病毒等)解旋酶與天然底物三磷酸腺苷結(jié)合時的結(jié)構(gòu)。

　　研究人員還進一步解析了寨卡病毒與其他黃病毒屬成員在復(fù)制機制上的差異，他們吃驚地發(fā)現(xiàn)：寨卡病毒解旋酶在結(jié)合核糖核酸后會經(jīng)歷顯著的構(gòu)象變化，而這種構(gòu)象變化與登革熱病毒的解旋酶截然不同。楊海濤說：“通過對這一結(jié)構(gòu)的分析，可以揭示寨卡病毒解旋酶如何識別三磷酸腺苷和金屬催化離子的機制，從而對抗病毒藥物的研發(fā)起到積極作用。”