科学家获得致癌病毒HPV的最佳视野
根据Penn State医学院研究员领导的研究，人类乳头瘤病毒（HPV）的结构的新细节可能导致更好的疫苗和HPV抗病毒药物。
使用称为低温电子显微镜或cryo-EM的新成像技术，研究人员发现了导致宫颈，肛门和咽喉癌的病毒的前所未见的细节。首例高分辨率的三维地图显示了其外壳，衣壳和组装蛋白质的关键特征。
医学和微生物学与免疫学副教授Susan Hafenstein表示，通过更好地了解HPV衣壳，科学家可能能够防止病毒与人类细胞上的受体结合，这是感染过程中的关键步骤。研究人员将结果报告在“结构”杂志上。
宾夕法尼亚州立大学医学院和匹兹堡大学医学院的Hafenstein和同事们就病毒进行了一些重要的结构性发现。研究人员专注于HPV16，导致大多数HPV相关癌症的菌株。
哈芬斯坦说，虽然HPV可能是最受称知的女性几乎所有子宫颈癌的原因，但也是男性咽喉癌患者惊人增长的主要原因。目前的疫苗仅针对一种病毒，并且对已经感染的人没有有效的抗病毒药物。
HPV壳由两种类型的蛋白质组成，称为L1和L2。研究人员用原子分辨率放大病毒，发现比以前认为的蛋白质少得多。他们还发现这些蛋白质不对称地结合在壳中。
在HPV中，L1蛋白是主要的结构组分，而L2蛋白起着更有功能的作用，有助于将病毒移入感染细胞。干扰病毒进入细胞是一个有吸引力的研究领域，因为它是阻止病毒的关键目标。
“这是病毒生命周期的关键点，不会容忍突变，”Hafenstein解释说。通常情况下，病毒不能改变，进入其他方式。“
虽然关于L2的新发现创造了新的挑战，但他们也将帮助研究人员更好地针对蛋白质来阻止感染，Hafenstein说。L2蛋白质对于HPV的每个菌株几乎相同，而L1蛋白质在菌株与菌株之间差异较大。
研究人员还发现，HPV衣壳的大小不同，L1蛋白质具有不同的形状以将壳体保持在一起。他们还能够在单个位点观察病毒与细胞受体的结合。这与使用高度简化的HPV模型的以前的工作形成对比，该模型发现多个结合位点。
在新研究中，病毒似乎在锁定细胞时改变形状。哈芬斯坦及其同事正在开展的更好的决议 - 将会确定是否是这样，如果这些变化涉及到L1和L2。
改进的成像可以导致更好的HPV研究方法。研究病毒的研究人员使用由一种或两种类型的衣壳蛋白构成的三个立场之一，HPV对培养和实验室的发展具有挑战性。最近的研究表明，这些保护作用与针对病毒的抗体和宿主细胞受体的反应不同。
“每个人都认为我们都在研究同样的事情，”哈芬斯坦说。“要弄清壳体之间的差异，这样才能更好地了解研究人员，这一点很重要。”
接下来，Hafenstein希望生产更高分辨率的HPV地图，以了解更多关于L2及其在细胞进入中的作用。
她说：“我认为，如果我们进一步了解进入情况，将会导致我们采取新的抗病毒药物和方法来打败病毒。”
该项目的其他研究人员是关冠，医学系Robert E. Ashley; Sarah A.Brendle和Neil D. Christensen，病理科; Stephanie M. Bywaters，研究生，微生物和免疫学系; 和匹兹堡大学医学院的Alexander M. Makhov和James F. Conway。
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