揭秘马铃薯 X 病毒原位有限蛋白水解对病毒粒子结构的影响：为生物纳米技术解锁新认知

为探究马铃薯 X 病毒（PVX）衣壳蛋白（CP）N 端结构域原位去除对病毒粒子结构及理化性质的影响，研究人员运用多种技术开展研究。结果显示，PVX 和 PVXΔN 病毒粒子衣壳结构有差异，ΔN 肽对病毒粒子整体结构有稳定作用。该成果对生物纳米技术意义重大。

　　花椰菜花叶病毒科病毒粒子的衣壳具有这样的特征：在病毒粒子表面存在不同长度、部分无序的 N 端蛋白片段。本研究致力于探究原位去除马铃薯 X 病毒（Potato Virus X，PVX）衣壳蛋白（Coat Protein，CP）N 端结构域，对 PVX 病毒粒子结构组织和理化性质的影响。研究中使用了含有完整 Ps 型 CP 的 PVX 病毒粒子，以及原位降解、N 端缺失 19/21 个氨基酸残基的 Pf 型病毒粒子（PVXΔN） 。研究运用了同步辐射小角 X 射线散射（Synchrotron small-angle X-ray scattering，SAXS）、透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy，TEM）、氚轰击及其他多种理化方法。
通过 TEM 获得的图像分析显示，丝状 PVX 和 PVXΔN 病毒粒子的结构存在相似之处。SAXS 结果表明，PVX 和 PVXΔN 病毒粒子的衣壳组织存在差异：后者的有序区域尺寸减小，这意味着病毒蛋白框架结构部分被破坏。此外，基于 SAXS 散射曲线，计算出溶液中病毒粒子螺旋堆积的参数，并对粒子进行了结构建模。建模结果也表明，由于 ΔN 肽的去除，衣壳结构发生了变化。
利用 PVX 模型（PDB ID：6R7G）二级结构的信息，以及之前对 PVX 和 PVXΔN 病毒粒子表面位点氚标记的研究数据，对蛋白二级结构元件的标记掺入情况进行了对比分析。这种方法能够预测 ΔN 肽在相邻螺旋亚基氨基酸残基（122 - 129 和 143 - 153）上方的定位，并证明该肽对病毒粒子整体结构的稳定作用。去除 ΔN 肽后，C 端区域标记水平的增加也表明病毒粒子的紧密程度降低。总体而言，这些研究成果在生物技术中使用病毒样纳米颗粒时具有重要价值。