突破！熊晓犁等人首次揭示流感病毒组装和解体的机制学术资讯

来源：iNature

在每年的流行病中，甲型流感病毒可导致数百万例严重疾病。流感病毒粒子中最丰富的蛋白质是基质蛋白1（M1），它通过在病毒膜下形成内骨骼来介导病毒的装配。全长M1的结构及其寡聚化以介导病毒体装配的方式尚不清楚。2020年9月9日，中国科学院广州生物医药与健康研究院熊晓犁及英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室 John A. G. Briggs共同通讯在Nature 在线发表题为“The native structure of the assembled matrix protein 1 of influenza A virus”的研究论文，该研究确定了完整病毒颗粒内已组装的M1的完整结构，以及在体外重建的M1低聚物的结构。该研究发现，M1的C末端结构域在溶液中是无序的，但可以折叠并反式结合到另一个M1单体的N末端结构域，从而使M1聚合成线性链，覆盖组装病毒体膜的内表面。在M1聚合物中，由M1的三个不同单体贡献的五个组氨酸残基形成一个簇，可在进入靶细胞后用作pH敏感的拆解开关。因此，这些结构揭示了流感病毒组装和解体的机制。

甲型流感病毒的基因组片段和相关蛋白受到源自宿主细胞膜的脂质包膜的保护。包膜的外部被膜锚定的糖蛋白血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）紧密地装饰，而M1与病毒膜的内表面紧密结合。M1与病毒核糖核蛋白和病毒糖蛋白HA和NA的胞质尾相互作用，以促进它们掺入病毒粒子。流感病毒粒子是多形的，产生丝状和球形病毒粒子。经典的电子显微镜表明，M1在丝状和球形病毒体中都形成纤维的螺旋排列。摄入目标细胞后，pH诱导的M1结构改变被认为有助于病毒进入和分解。
252个残基长的28 kDa M1由N和C端结构域（分别为NTD和CTD）组成。NTD的结构先前已通过晶体学确定，揭示了九个α螺旋的球状褶皱和高电荷表面。M1的CTD没有可用的结构。全长基质蛋白的结构可从正粘病毒感染性鲑鱼贫血病毒获得。然而，这两种病毒的基质蛋白之间存在实质性差异（18％序列同一性），这一事实使人们不清楚传染性鲑鱼贫血病毒的基质蛋白的结构与甲型流感病毒的相关性。

甲型HK68流感病毒的Cryo-ET（图源自Nature ）
对于该研究，确定了完整病毒颗粒内已组装的M1的完整结构，以及在体外重建的M1低聚物的结构。该研究发现，M1的C末端结构域在溶液中是无序的，但可以折叠并反式结合到另一个M1单体的N末端结构域，从而使M1聚合成线性链，覆盖组装病毒体膜的内表面。在M1聚合物中，由M1的三个不同单体贡献的五个组氨酸残基形成一个簇，可在进入靶细胞后用作pH敏感的拆解开关。因此，这些结构揭示了流感病毒组装和分解的机制。

来源：Plant_ihuman iNature

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