以科學(xué)家緝拿到致癌“從犯”

一種幫助病毒侵入健康細(xì)胞的蛋白質(zhì)形狀被揭示

本報(bào)特拉維夫4月14日電 逆轉(zhuǎn)錄病毒與人類(lèi)許多惡性疾病息息相關(guān)，如會(huì)引起艾滋病和癌癥等，而暗中協(xié)助該病毒進(jìn)入健康細(xì)胞的則是一種特殊的蛋白質(zhì)。魏茲曼研究院13日宣稱(chēng)，該院結(jié)構(gòu)生物系的科學(xué)家在德國(guó)普朗克研究所的幫助下，已經(jīng)跟蹤到這種蛋白質(zhì)的活動(dòng)過(guò)程，并描繪出了它們的形狀結(jié)構(gòu)。

逆轉(zhuǎn)錄病毒之所以能夠?qū)】导?xì)胞造成危害，是由于它的表面蛋白質(zhì)能夠在細(xì)胞膜上找到一個(gè)特殊的位置，使病毒的包膜與細(xì)胞膜產(chǎn)生融合，從而將病毒的RNA泄漏進(jìn)細(xì)胞之中，造成破壞。

但長(zhǎng)期以來(lái)，逆轉(zhuǎn)錄病毒上蛋白質(zhì)復(fù)合體的形狀及它們的工作方式一直不為人知。原因在于通常用于構(gòu)建蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的有效方法———結(jié)晶化，不能被用于精細(xì)的、被膜包裹著的逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白質(zhì)復(fù)合體，因?yàn)楫?dāng)把這些蛋白質(zhì)復(fù)合體從病毒隔膜中移開(kāi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生崩潰現(xiàn)象。

為揭示該蛋白復(fù)合體的形狀結(jié)構(gòu)，以法絲博士為首的研究小組在德國(guó)普朗克研究所同行的協(xié)助下，選擇了一種替代的方法，即用電子顯微鏡觀察的方法，來(lái)獲得這種蛋白復(fù)合體的圖像。盡管電子顯微鏡是觀察大結(jié)構(gòu)物質(zhì)（如細(xì)胞片斷等）的標(biāo)準(zhǔn)工具，但用它來(lái)觀察單個(gè)蛋白質(zhì)復(fù)合體卻非常困難。為此，普朗克研究所的研究人員對(duì)電子顯微鏡的軟件和硬件同時(shí)進(jìn)行了改進(jìn)，滿(mǎn)足了相關(guān)需要。他們所使用的技術(shù)被稱(chēng)之為低溫電子X(jué)線斷層攝影術(shù)，即利用液態(tài)乙烷將病毒迅速冷凍，然后從不同角度捕捉它們的快照，再將這些快照連起來(lái)，構(gòu)造三維圖像；最后從該病毒眾多的三維圖像中，把蛋白質(zhì)復(fù)合體剪接出來(lái)，進(jìn)行排列和分析，從而得到蛋白復(fù)合體的三維圖像。盡管利用這種方法獲得的蛋白質(zhì)圖像的質(zhì)量，沒(méi)有用結(jié)晶化處理方法所獲圖像那樣高，但它足以讓科學(xué)家對(duì)這個(gè)在自然界中非常重要的蛋白質(zhì)的形狀結(jié)構(gòu)，獲得一個(gè)完整、詳細(xì)的認(rèn)識(shí)。

通過(guò)比較研究，他們還發(fā)現(xiàn)，逆轉(zhuǎn)錄病毒上蛋白質(zhì)復(fù)合體的形狀，有點(diǎn)像病毒包膜蛋白質(zhì)（如流感病毒）的形狀。他們同時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種蛋白復(fù)合體附著到細(xì)胞上并開(kāi)始進(jìn)行融合進(jìn)攻時(shí)，其形狀和組成部分也經(jīng)歷著急劇的變化。

研究人員所使用的逆轉(zhuǎn)錄病毒與引起白血病的病毒相似，他們希望通過(guò)進(jìn)一步研究，了解包膜蛋白復(fù)合體進(jìn)行工作時(shí)其構(gòu)象的變化，以便找到一種方法來(lái)阻止這種變化的發(fā)生。