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PNAS:美马里兰大学赵玉琪教授揭示寨卡病毒关键蛋白

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摘要 : 2017年1月3日,国际著名学术期刊《美国国家科学院院刊》杂志在线发表了美国马里兰大学医学院赵玉琪教授的一篇研究论文,论文报道了研究人员首次确认了7个关键的寨卡病毒蛋白,这些蛋白或许就是造成寨卡病毒肆虐的罪魁祸首。

2017年1月3日,国际著名学术期刊《美国国家科学院院刊》杂志在线发表了美国马里兰大学医学院赵玉琪教授的一篇研究论文,论文报道了研究人员首次确认了7个关键的寨卡病毒蛋白,这些蛋白或许就是造成寨卡病毒肆虐的罪魁祸首。

研究中,研究人员使用了裂殖酵母。裂殖酵母最初用来酿制啤酒,近几十年来则被广泛用于细胞生物学研究,是至今细胞分裂的最典型生物模型。此前,领导此项研究的马里兰大学医学院病理学教授赵玉琪曾用裂殖酵母模型研究艾滋病病毒及大麦黄矮病毒,有了一套非常成熟的研究手段。此次,他和同事利用诱导性启动因子,从寨卡病毒中解析出14种蛋白或小肽。随后,他们将裂殖酵母细胞分别暴露在这14种蛋白之下,观察细胞的反应。他们发现,这些蛋白或小肽中,有7种蛋白具有不同的细胞病理效应,会以某种方式损害酵母细胞。它们或会限制细胞增殖,或会导致细胞肥大,甚至会触发细胞氧化应激反应导致细胞死亡。

赵玉琪教授表示,寨卡病毒的致病机制很神秘,新发现使科学家能够更深入地理解这种病毒是如何影响细胞的,对全球抗击寨卡病毒及未来研究具有重要意义。

下一步,研究人员将重点研究这7种蛋白对人体的影响。在这些蛋白中,有的可能更具损害性,有的可能需要在一起作用才会致病,这些问题都需要更深入地研究才会弄清。

原文链接:

Characterization of cytopathic factors through genome-wide analysis of the Zika viral proteins in fission yeast

原文摘要:

The Zika virus (ZIKV) causes microcephaly and the Guillain-Barré syndrome. Little is known about how ZIKV causes these conditions or which ZIKV viral protein(s) is responsible for the associated ZIKV-induced cytopathic effects, including cell hypertrophy, growth restriction, cell-cycle dysregulation, and cell death. We used fission yeast for the rapid, global functional analysis of the ZIKV genome. All 14 proteins or small peptides were produced under an inducible promoter, and we measured the intracellular localization and the specific effects on ZIKV-associated cytopathic activities of each protein. The subcellular localization of each ZIKV protein was in overall agreement with its predicted protein structure. Five structural and two nonstructural ZIKV proteins showed various levels of cytopathic effects. The expression of these ZIKV proteins restricted cell proliferation, induced hypertrophy, or triggered cellular oxidative stress leading to cell death. The expression of premembrane protein (prM) resulted in cell-cycle G1 accumulation, whereas membrane-anchored capsid (anaC), membrane protein (M), envelope protein (E), and nonstructural protein 4A (NS4A) caused cell-cycle G2/M accumulation. A mechanistic study revealed that NS4A-induced cellular hypertrophy and growth restriction were mediated specifically through the target of rapamycin (TOR) cellular stress pathway involving Tor1 and type 2A phosphatase activator Tip41. These findings should provide a reference for future research on the prevention and treatment of ZIKV diseases.

doi: 10.1073/pnas.1619735114

作者:赵玉琪 点击:

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