找到關鍵通道!冠狀病毒 RNA 如何進入宿主細胞質?

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近日,由荷蘭萊頓大學醫療中心、德國萊布尼茨實驗病毒學研究所、漢堡大學和美國加州大學舊金山分校組成的研究團隊發現,冠狀病毒(coronavirus)將宿主細胞膜轉化為奇特的雙膜囊泡(double-membrane vesicle, DMV),然後新製造的病毒 RNA 能透過 DMV 運送到細胞質中,隨後被包裝成完整且具有傳染性的冠狀病毒。該研究相關結果刊登於《Science》。

然而,該研究團隊在 DMV 複製區(replication compartments)尚未觀察冠狀病毒 RNA 通往細胞質的入口。因此,為了找出冠狀病毒如何從密封的 DMV 中輸出其 RNA 的方法,他們團隊透過電子斷層掃描觀察小鼠肝炎冠狀病毒感染細胞的中間階段。由於這種電子顯微鏡研究具有生物安全性限制,因此使用這種病毒代替新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)。

然後,他們發現冠狀病毒特有的橫跨二個 DMV 膜的分子孔(molecular pore),能幫助 RNA 從 DMV 複製區入侵到細胞質。再來,他們使用預先固定的 SARS-CoV-2 感染細胞樣本,也發現該結構也存在於被感染細胞的 DMV 中。因此,他們推測這種結構可能是冠狀病毒通用的複合物,在冠狀病毒複製過程中,可促進其 RNA 從 DMV 輸出到細胞質。

Architecture of the molecular pores embedded in DMV membranes. (source: Science. 06 Aug 2020: eabd3629; DOI: 10.1126/science.abd3629)

雖然這種分子孔的功能和機轉需更多研究來解密,但是本研究揭露出一種通用冠狀病毒特異性藥物標靶,可望幫助其他研究團隊開發新藥和疫苗。

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參考資料:
1. Science. 06 Aug 2020: eabd3629; DOI: 10.1126/science.abd3629
2. https://www.news-medical.net/news/20200807/Study-Newly-synthesized-coronavirus-components-are-incorporated-into-fully-infectious-viruses.aspx

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