今天在eLife中发布了有关控制病毒保护壳中自组装条件的新见解。

该研究还强调了可能导致病毒蛋白外壳中错误的自组装(也称为衣壳)的因素，从而阻止了病毒的复制。研究结果表明，操纵这些因素来诱导病毒衣壳中的错配可能是阻止病毒感染的有希望的新方法。

病毒是由包裹在蛋白质外壳中的核酸DNA或RNA链形成的，在最简单的情况下，蛋白质外壳是由单个蛋白质的多个副本制成的。该衣壳可保护，携带病毒并将病毒传递到其宿主。尽管其结构看起来很简单，但病毒仍能够执行许多对其复制周期至关重要的复杂功能-其中之一就是病毒衣壳自身组装的能力。正确自组装衣壳的最终结构具有非常精确的结构，该结构在大多数情况下是球形的，类似于二十面体，具有20个相同的三角形面。

墨西哥国立自治大学研究人员主要作者卡洛斯·门多萨(Carlos Mendoza)解释说：“自组装过程中，良好的结合能与上升边缘的高能成本和衣壳弯曲产生的弹性应力竞争。”墨西哥大学)。“结果，组装过程中可能会出现不完整的结构，如开放的衣壳，圆柱形或带状的壳，从而阻止了病毒的成功复制。”

门多萨说，以前在衣壳中进行自组装的研究主要集中在球体表面上的模板化生长，或分析所得衣壳的最佳形状。他们没有考虑其他成分对衣壳稳定性和形成的潜在重要性，例如线张力(在不断增长的衣壳边缘每单位长度的能量损失)，化学势差(蛋白质在组装后的自由能获得) )或首选曲率。

为了解决这一差距，Mendoza和合著者，巴塞罗那大学和西班牙UB复杂系统研究所的教授David Reguera分析了导致空病毒衣壳错误组装的条件和机制，同时考虑了所有这些“成分” '。他们的分析表明，衣壳的自组装取决于三个因素，可以操纵这些因素导致形成非球形和开放的壳。

Reguera解释说：“我们发现自组装的结果可以改写为通用相图，该图强调了成功进行病毒组装的条件和阻止其成功的关键因素。”“我们的发现提高了我们对控制弯曲外壳组装的物理学的理解，并解释了为什么具有高机械抗性的病毒不能直接组装，并且需要成熟过程来增强衣壳并变得具有感染性。”

作者补充说，他们的结果只能直接应用于二十面体病毒，包括乳头瘤病毒，多瘤病毒和脊髓灰质炎病毒，而不能应用于具有螺旋核衣壳的病毒，例如SARS-CoV-2(引起COVID-19的病毒)。但是，他们的工作为今后研究通过防止衣壳装配或诱导装配错误而阻碍不同类型病毒感染所需的条件和化学试剂奠定了基础。