Science研究亮点：病毒感染机制 它也会“特技”

　　

生物通报道，英国伦敦帝国学院医学院病毒系的科学家在病毒感染机制的研究方面取得新的进展，相关成果文章Repulsion of Superinfecting Virions: A Mechanism for Rapid Virus Spread发表在在线版的Science，并被点评为研究亮点。

 

在病毒感染复制过程中，经历着重复的过程，找到易感细胞、自我复制、释放病毒粒子；随后再度寻找易感细胞，重复这一过程。然而，病毒侵袭正常细胞的速度却受到一定的限制，因为，被释放的病毒周围往往存在大量已经感染病毒的细胞，没有更多的正常细胞，这直接导致病毒自我复制的速度下降。

 

在本研究中，帝国学院的科学家发现，牛痘病毒的穿越一个细胞的速度是每75分钟一个细胞，这个速度比它的复制周期速度要快4倍。

 

为了解释这一现象，科学家们从分子水平来探究个中机制。研究小组发现，已经感染牛痘病毒的细胞会表达两种膜蛋白，通过这些蛋白标记，牛痘病毒很快就能识别细胞是否已经被其他同伴占领，并且这些膜蛋白对新病毒产生一种排斥力，迫使新病毒去寻找未感染的细胞。

 

这两种膜蛋白分别是A33与A36，它们是对新病毒产生排斥力的关键蛋白。

 

研究者发现，新病毒在寻找细胞宿主的时候，它们就像乒乓球一样，不停在跳跃，遇到已经感染的细胞则跳开，不断的跳动，直到寻找到未感染的细胞才停下了，侵入新的细胞中。

 

科学家们尝试对A33与A36进行功能研究，结果发现，当牛痘病毒失去这两个基因后，它感染细胞的速度就显著下降。

 

牛痘病毒是天花病毒的近亲，因此，科学家们表示，牛痘病毒的这种传播模式可能与天花相似，这也就可以解释为何天花病毒传染速度如此之快，两个膜蛋白的协助这就是个中的奥秘。

（生物通 张欢）

牛痘

是一种由牛痘病毒所引发的皮肤疾病，而该病毒是天花病毒的近亲。该病会透过与牛只的接触而传染给人类，患者会出现红疹，而牛痘病毒会被用作免疫接种去对抗其他疾病，也是免疫接种的首度成功案例。种牛痘可预防由近亲病毒所引起的天花，在18世纪英国天花肆虐时，许多人纷纷因为感染了天花而死亡。

 

该病的病例多在欧洲，尤以英国为最多。而该病毒可在牛只、猫只以及田鼠等身上找到。人类患病的个案极少，潜伏期为9-10日。

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生物通推荐原文检索

Repulsion of Superinfecting Virions: A Mechanism for Rapid Virus Spread

Virginie Doceul,* Michael Hollinshead,* Lonneke van der Linden, Geoffrey L. Smith

 

Viruses are thought to spread across susceptible cells by an iterative process of infection, replication, and release, so the rate of spread is limited by replication kinetics. Here, we show that vaccinia virus spreads across 1 cell every 75 min, fourfold faster than its replication cycle would permit. To explain this phenomenon, we found that newly infected cells express two surface proteins that mark cells as infected and, via exploitation of cellular machinery, induce repulsion of superinfecting virions away towards uninfected cells. Mechanistically, early expression of proteins A33 and A36 was critical for virion repulsion and rapid spread, and cells expressing these proteins repelled exogenous virions rapidly. Additional spreading mechanism(s) may exist for other viruses that also spread faster than predicted by replication kinetics.

 

Department of Virology, Faculty of Medicine, Imperial College London, St Mary’s Campus, Norfolk Place, London W2 1PG, UK.

* These authors contributed equally to this work.

 Present address: Radboud University Nijmegen, Nijmegen Centre for Molecular Life Sciences, 6500 HB Nijmegen, The Netherlands