9月10日，《自然-通訊》（Nature Communications）在線發(fā)表了中國科學(xué)院生物物理研究所饒子和團(tuán)隊研究員王祥喜等與研究員章新政、湖南師范大學(xué)教授劉紅榮合作的研究論文“Structure of the Herpesvirus simplex virus type2 C-capsid with capsid-vertex-specific-component”。該工作報道了皰疹病毒α家族的2型單純皰疹病毒（HSV-2）C型核衣殼及其五聚體周圍的CVSC的3.75 angstrom的原子分辨率結(jié)構(gòu)，這是該團(tuán)隊繼解析HSV-2 B型顆粒三維精細(xì)結(jié)構(gòu)后又一研究成果（Yuan， S. et.al Science 2018）。
皰疹病毒是一類直徑超過200nm的巨型病毒，包含嵌有糖蛋白的囊膜、中間體蛋白層（tegument）、核衣殼和基因組四層結(jié)構(gòu)。皰疹病毒在感染人體后能夠引發(fā)多種疾病，包括口腔和生殖器皰疹、水痘、帶狀皰疹，嚴(yán)重的甚至包括多種免疫系統(tǒng)疾病、腦炎以及癌癥等。皰疹病毒組裝過程會產(chǎn)生A、B、C三類核衣殼，三類核衣殼均為非標(biāo)準(zhǔn)正二十面體。A型核衣殼內(nèi)部為空心，不包含其他蛋白和病毒基因組；B型核衣殼內(nèi)部包含支架蛋白；C型核衣殼內(nèi)部包含病毒基因組，并可以逐漸成熟，成為具有感染能力的成熟病毒。目前，皰疹病毒作為主要的溶瘤病毒為治療腫瘤提供了廣闊的應(yīng)用前景，精細(xì)的三維結(jié)構(gòu)能夠為病毒設(shè)計和改造提供基礎(chǔ)。
在該團(tuán)隊HSV-2 B型核衣殼研究工作基礎(chǔ)上，結(jié)合優(yōu)化的block reconstruction算法，研究人員進(jìn)一步解析了帶有病毒基因組的C型核衣殼及其五聚體周圍的CVSC復(fù)合物結(jié)構(gòu)，并且通過與近期報道的β家族的人巨細(xì)胞病毒HCMV核衣殼(Yu， X. et.al Science 2017)以及γ家族的卡波濟(jì)肉瘤相關(guān)病毒KSHV(Dai， X. et.al Nature 2018)核衣殼比較，鑒定出α家族單純皰疹病毒核衣殼的結(jié)構(gòu)特征，提供了皰疹病毒進(jìn)化信息和特性。此外，研究人員詳細(xì)闡釋了五聚體頂點(diǎn)周圍五個CVSC復(fù)合物結(jié)構(gòu)特征，該結(jié)構(gòu)是由一個UL17單體，一個UL25二聚體以及一個UL36二聚體通過螺旋簇相互作用將五元復(fù)合物緊密整合在一起，并緊密附著在核衣殼每一個頂點(diǎn)，極大地提高了核衣殼的穩(wěn)定性。該研究工作為核衣殼與周圍的中間體蛋白（tegument protein）的相互作用模式提供了堅實(shí)基礎(chǔ)和精細(xì)的結(jié)構(gòu)信息，進(jìn)一步闡明了皰疹病毒生活史中完整病毒組裝的時空復(fù)雜性，為未來抗病毒治療方案的開發(fā)提供了思路和方向。
王祥喜、章新政、劉紅榮、饒子和同為論文的通訊作者。王佳靈、袁帥、朱東杰為論文的共同第一作者，該研究得到中科院先導(dǎo)專項、中科院重點(diǎn)部署項目、科技部“973”項目、國家自然科學(xué)基金等資助，得到中科院生物物理所鼻咽癌等臨床重要問題的多學(xué)科協(xié)同研究中心的支持。
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