美专家首次确定乙肝病毒的天然结构

　　利用低温电子显微镜技术和计算机图像分析方法，美国斯克利普斯研究院(TSRI,Scripps Research Institute )的两个实验室将两个存在于被感染细胞中的乙肝病毒的两种中间体形式显像出来。此外，他们还通过分析从患者血液中分离获得的传染性乙肝病毒，确定出了病毒的三维图。研究的结果刊登在6月23日的Molecular Cell学术期刊上。这些结果将帮助研究人员更清楚地了解乙肝病毒在细胞中如何复制，并为乙肝新疗法的研究开辟新路。

　　据统计，全世界约有3.5亿人被乙肝病毒所感染，而且每年因急性和慢性感染以及肝细胞癌死亡的人数高达100多万人。这种攻击肝脏的病毒通过输入被病毒感染的血液、进行静脉注射的药物滥用者共用针头和性接触等途径传播。

　　在乙肝病毒中，病毒的遗传物质被蛋白质外壳所保护。乙肝病毒颗粒即Dane颗粒的尺寸大约为40纳米，而且蛋白质外壳还被一层膜包被。虽然乙肝病毒蛋白外壳在离体状况下已经进行过大量的研究，但是人们对活体的被感染细胞中存在的病毒外壳的结构和装配却几无所知，甚至对成熟的病毒颗粒的结构也是知之甚少。

　　在新的研究中，Mark Yeager教授和Francis V. Chisari教授的领导的两个实验室使用低温电子显微镜和图像分析方法检测了转基因小鼠的乙肝病毒蛋白外壳和人类患者血样中分离的病毒颗粒的天然结构。通过迅速冷冻样本，研究人员能够利用低温电子显微镜成像这种病毒颗粒。成像过程获得了三维图像，该图像首次揭示出蛋白质壳如何与外层液体膜封套反应。

　　三维图像在分子水平上显示出乙肝病毒比血红蛋白分子大将近10倍。与人类的基因组类似，乙肝病毒的基因组也是由双链DNA构成，并被蛋白质壳包被。这个蛋白质壳是二十面体对称，类似多面穹顶几何结构。蛋白质壳本身被由液体双分子层形成的外膜包围住——就像围住人类细胞的细胞膜一样。乙肝病毒的这种膜镶嵌着许多糖蛋白长刺，这种长刺能与肝脏细胞上的受体结合，进而感染细胞。

　　在被乙肝病毒感染的肝细胞中，病毒DNA的转录过程产生一种类型的RNA——它被包裹进蛋白质外壳中。在这种蛋白质壳中，逆转录过程制作出乙肝单链DNA拷贝，它充当第二条DNA链合成所需的模板。最终产生的颗粒通过细胞的内质网膜萌芽出来，并被运送到病毒的外膜封套。

　　在转基因小鼠中，研究人员发现了两种不同密度的病毒蛋白质壳。虽然两种类型的蛋白质壳都是二十面体结构，但较低密度的蛋白质壳含有病毒DNA的中间体。这些低密度的蛋白质壳可能由细胞核释放。这些发现为人们了解活体状态下的乙肝病毒复制提供新的线索。（生物通记者杨遥）