找到关键通道!冠状病毒 RNA 如何进入宿主细胞质?

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近日,由荷兰莱顿大学医疗中心、德国莱布尼茨实验病毒学研究所、汉堡大学和美国加州大学旧金山分校组成的研究团队发现,冠状病毒(coronavirus)将宿主细胞膜转化为奇特的双膜囊泡(double-membrane vesicle, DMV),然后新制造的病毒 RNA 能透过 DMV 运送到细胞质中,随后被包装成完整且具有传染性的冠状病毒。该研究相关结果刊登于《Science》。

然而,该研究团队在 DMV 复制区(replication compartments)尚未观察冠状病毒 RNA 通往细胞质的入口。因此,为了找出冠状病毒如何从密封的 DMV 中输出其 RNA 的方法,他们团队透过电子断层扫描观察小鼠肝炎冠状病毒感染细胞的中间阶段。由于这种电子显微镜研究具有生物安全性限制,因此使用这种病毒代替新型冠状病毒(SARS-CoV-2)。

然后,他们发现冠状病毒特有的横跨二个 DMV 膜的分子孔(molecular pore),能帮助 RNA 从 DMV 复制区入侵到细胞质。再来,他们使用预先固定的 SARS-CoV-2 感染细胞样本,也发现该结构也存在于被感染细胞的 DMV 中。因此,他们推测这种结构可能是冠状病毒通用的复合物,在冠状病毒复制过程中,可促进其 RNA 从 DMV 输出到细胞质。

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

虽然这种分子孔的功能和机转需更多研究来解密,但是本研究揭露出一种通用冠状病毒特异性药物标靶,可望帮助其他研究团队开发新药和疫苗。

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参考资料:
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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