PNAS论文揭示风疹病毒的衣壳蛋白结构

在最近的PNAS杂志上发表的一项研究中，美国普渡大学和加拿大阿尔伯塔大学的研究人员，已经确定了风疹病毒的衣壳蛋白结构，衣壳蛋白是风疹病毒组装成病毒粒子感染人类的关键结构成分。

　　

生物通报道：风疹病毒（Rubella virus, RV）是RNA病毒，属于披膜病毒科（Togavirus），是限于人类的病毒。电镜下多呈不规则球形，直径50～70nm的核心，风疹病毒的抗原结构相当稳定，现知只有一个血清型。风疹病毒易发生垂直感染，孕妇妊娠早期初次感染风疹病毒后，病毒可通过胎盘屏障进入胎儿，常可造成流产或死胎，还可导致胎儿发生先天性风疹综合症，引起胎儿畸形。风疹病毒，会引起“德国麻疹”，又称风疹、麻疹、痧子，是一种相对轻微的疾病，具有皮疹和低烧的特征。

美国普渡大学和加拿大阿尔伯塔大学的研究人员，已经确定了风疹病毒的衣壳蛋白结构，衣壳蛋白是风疹病毒组装成病毒粒子感染人类的关键结构成分。这项研究发表在最近的PNAS杂志上。

虽然已经有成功的疫苗可以用来预防风疹病毒感染，这项发现仍然有助于开发疫苗和抗病毒药物来治疗相关的传染疾病。

这个衣壳蛋白位于病毒壳或衣壳的内部，是一个重要的结构成分，也是病毒-宿主相互作用的一个关键因素。普渡大学的生物科学Hanley特聘教授Michael Rossmann称，这项研究揭示了一种以前在其它病毒没有发现的蛋白结构，这是传染性风疹病毒的一个重要组成部分。

他带领普渡的一个研究团队，与阿尔伯塔大学的研究者合作发现了这个结构，阿尔伯塔大学的研究者产生了这个病毒的突变形式以验证结构性解释。

普渡大学的博士研究生Vidya Mangala-Prasad说：“根据这个结构，我们猜测，如果我们使这个病毒突变，改变特定区域的氨基酸，将会破坏病毒，使其不能组装。”

该研究的共同作者Hobman说：“这些研究可能有助于未来针对其它RNA病毒的的疫苗设计，目前还没有治疗RNA病毒的药物治疗。”RNA病毒包括那些引起SARS、禽流感或丙型肝炎的病毒。

研究人员利用称为冷冻电子断层扫描、X射线晶体学和多波长反常色散（MAD）的多种技术。本论文的其中一位作者Mangala-Prasad，使蛋白结晶，然后利用MAD确定其结构。她说：“我们面临的一个挑战是，我们发现这个蛋白的结构与任何已知的蛋白结构都不同。所以，我们没有任何现成的模型可参考来揭示这个特殊的结构。”（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Rubella virus capsid protein structure and its role in virus assembly and infection
Abstract：Rubella virus (RV) is a leading cause of birth defects due to infectious agents. When contracted during pregnancy, RV infection leads to severe damage in fetuses. Despite its medical importance, compared with the related alphaviruses, very little is known about the structure of RV. The RV capsid protein is an essential structural component of virions as well as a key factor in virus–host interactions. Here we describe three crystal structures of the structural domain of the RV capsid protein. The polypeptide fold of the RV capsid protomer has not been observed previously. Combining the atomic structure of the RV capsid protein with the cryoelectron tomograms of RV particles established a low-resolution structure of the virion. Mutational studies based on this structure confirmed the role of amino acid residues in the capsid that function in the assembly of infectious virions