无序蛋白质如何影响狂犬病病毒的特性

一个由国际研究人员组成的大型团队利用ANSTO澳大利亚同步加速器的技术来了解关键蛋白质如何影响狂犬病病毒(有时称为“僵尸病毒”)的毒力。

澳大利亚同步加速器的仪器科学家兼代理散射小组经理AshishSethi博士是大型国际科学专家团队的成员，他表示，该小组希望通过以下方法研究特定病毒蛋白亚组在狂犬病毒力和弱毒株中的作用：在分子水平上研究它。

狂犬病病毒(RABV)只有五个基因，但它能够利用其有限的遗传物质做很多事情。它通过从其P基因产生一种称为磷蛋白(P蛋白)的特定蛋白质的五种不同版本来实现这一目标。这些不同版本的P蛋白(称为同种型)在病毒活性中具有不同的作用。

P3蛋白在对抗宿主免疫系统、进入细胞核以及与微管结构相关的能力方面存在差异，微管结构对于病毒引起疾病的能力非常重要。

这些具有挑战性的、本质上无序的病毒蛋白使用综合结构生物学方法进行了结构表征，其中包括澳大利亚同步加速器SAXS光束线上的小角度X射线散射以及许多其他技术，例如质谱和溶液核磁共振。

塞西博士说：“这一表征让我们深入了解狂犬病病毒如何在恶劣的环境中长期生存。”“这些技术还提供了对蛋白质结构的深入了解，这可能有助于开发更好的狂犬病疗法。”

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上，并发表在《澳大利亚生物化学家》杂志上，研究表明P3蛋白的形状，无论是开放的还是闭合的，都有助于其具有多种特性。

致病菌株中的P3蛋白可以在两种形状之间变化，而弱化/无毒菌株中的P3蛋白大部分保持开放形状，这凸显了这些构象的重要性。

P3蛋白的结构域和远处无序部分之间的这些相互作用可能在其各种功能中发挥作用。

“与澳大利亚蝙蝠狂犬病病毒一样，狂犬病的基因组很小，表达五种蛋白质，其中包括关键的磷蛋白(P蛋白)，它对于复制和生存是保守的。

Sethi博士解释说：“P蛋白的编码能力因表达五种同工型而增强，这些同工型在被截短后会大量获得新功能。”“缩短的时间越长，功能多样性就越大，这是如此独特和迷人。我们已经证明，从一种亚型P1到第三种亚型(P3)会导致获得重要的新功能子集，这解释了为什么病毒需要这些不同的亚型。

“截短的P3亚型表现出功能上的增强，包括迁移到细胞核中与宿主的遗传反应发挥作用的能力增强，从而导致免疫逃避。这项研究增进了对多功能性的理解，并表明高阶组织和结构灵活性对于P3同工型的独特功能获得至关重要。”

Sethi博士表示，未来该研究将得到新型高通量BioSAXSBeamline运行的支持。

“因为会有如此多的光子……我们实际上并不需要大量的蛋白质样本。新的光束线将使我们能够可视化无序蛋白质异构体的额外且独特的构象，我迫不及待地想记录第一个蛋白质在我们新的BioSAXS光束线上进行SAXS实验，”他说。

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