一种变构蛋白解释了狂犬病的致命力量

研究人员发现狂犬病毒仅通过极少的基因就能对宿主细胞施加巨大控制。一种关键的病毒蛋白改变形状并结合RNA，使其能够侵入不同的细胞系统。这种适应性可能解释了其他致命病毒（包括尼帕病毒和埃博拉病毒）的力量。这一突破可能会导致新一代抗病毒药物或疫苗的研发。

图片来源：莫纳什大学

多年来，科学家们一直好奇如此微小的东西是如何做到这么多事情的。研究人员现在揭开了答案——这一发现可能重塑我们对病毒运作方式的理解，并可能导致新的抗病毒方法。

突破揭示了病毒如何智胜人类细胞一个由墨尔本大学和墨尔本大学领导的研究团队发现，某些病毒如何能够掌控人类细胞，这项发现可能会导致下一代抗病毒药物和疫苗的出现。该研究发表在《自然通讯》上。

尽管只产生少量蛋白质，狂犬病毒能够操控广泛的细胞活动。科学家认为这一机制也可能在其他致命病原体中发挥作用，包括尼帕和埃博拉病毒。如果真是这样，这一发现可能会为阻断这些病毒策略的新治疗方法铺平道路。

共同资深作者、莫纳什生物医学发现研究所（BDI）病毒致病实验室负责人格雷格·莫西利副教授描述了病毒的惊人效率。“像狂犬病毒这样的病毒之所以极其致命，是因为它们能够控制感染细胞内的许多生命方面，”莫西利副教授说。

他们劫持制造蛋白质的机器，破坏细胞不同部分之间信息传递的“邮政服务”，并使通常保护我们免受感染的防御失效。

他解释说，科学家们长期以来一直困惑于如此有限遗传物质的病毒为何如此强大。“例如，狂犬病病毒仅有的遗传物质足以制造五种蛋白质，而人类细胞中有大约20,000种蛋白质，”他说。

共同第一作者斯蒂芬·罗林森博士说，团队的研究提供了一个长期寻求的答案。“我们的研究提供了答案，”他说，“我们发现狂犬病病毒的关键蛋白质之一P蛋白通过改变形状和与RNA结合的能力获得了令人惊讶的功能范围。”

RNA是新一代mRNA疫苗中使用的相同分子，但在细胞内起着至关重要的作用，携带遗传信息、协调免疫反应并帮助制造生命的构建块。

共同资深作者、墨尔本大学古利实验室负责人保罗·古利教授表示，病毒P蛋白与RNA的相互作用能力使其能够在细胞内不同物理“相”之间转换。“这使它能够侵入细胞内的许多液态隔室，控制关键过程，并将细胞转变为高效的病毒工厂。”古利教授说。尽管这项研究主要集中在狂犬病上，但他指出，类似的策略也可能被其他致命的病毒所使用，包括尼帕病毒和埃博拉病毒。

“了解这一新机制为开发能够阻断这种非凡适应性的抗病毒药物或疫苗打开了令人兴奋的可能性，”他补充道。重新思考病毒蛋白的作用方式劳林森博士说，这些发现挑战了科学家们对多功能病毒蛋白的传统看法。

“直到现在，这些蛋白质通常被视为由几个车厢组成的火车，每个车厢（或模块）负责特定的任务。”他说。“根据这种观点，蛋白质的较短版本应该随着车厢的移除而失去功能。

然而，这种简单的模型无法解释为什么一些较短的病毒蛋白实际上能够获得新的功能。我们发现，多功能性也可以源自‘车厢’之间相互作用和折叠的方式，从而创造出不同的整体形状，并形成如与RNA结合等新能力。

莫塞利副教授表示，P蛋白结合RNA的能力使其能够在细胞内的不同物理“相态”之间移动。他说：“通过这种方式，它可以访问并操控控制关键过程（如免疫防御和蛋白质生产）的细胞本身的许多液态隔室。”“通过揭示这一新的机制，我们的研究提供了一种全新的思考方式，即病毒如何利用其有限的遗传物质来创造灵活、适应性强且能够掌控复杂细胞系统的蛋白质。”

这项研究涉及莫纳什大学、墨尔本大学、澳大利亚核科学技术组织（澳大利亚同步加速器）、彼得·多赫蒂感染与免疫研究所以及联邦科学与工业研究组织。

本文工作发表于《自然通讯》（2025）-“构象动力学、RNA结合和相分离调节狂犬病病毒P蛋白的多功能性”。

编者声明：本文编自近期正式发表的全球科研工作进展，不能作为治疗建议，如有不适请及时就医。文中用图如未指明出处则为公开图库资源。