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根据一项新的研究,在结合过程中的“摇滚”运动可能有助于解释犬细小病毒如何感染多个物种。
 
这个模型还可以帮助我们更好地理解病毒是如何进入人体的。
 
研究人员使用了一种先进的电子显微镜,可以在原子水平上拍摄结构图像,沐鸣招商以检测病毒与转铁蛋白受体(TfR)的相互作用。TfR是一种位于细胞表面的蛋白质,有助于控制人体对铁的吸收。
 
顺风车
 
宾州州立大学生物化学和分子生物学副教授、哈克生命科学研究所的成员苏珊·哈芬斯坦说:“这种病毒在许多不同物种的动物身上使用相同的受体。”“所有这些动物——包括浣熊、水貂、猫、狗——都有一个转铁蛋白受体,你可以想象,这种受体会因物种的不同而略有不同。那么,病毒如何能够利用狐狸身上的这种受体,以及狼或猫身上的这种受体呢?”
 
关键可能是病毒和受体分子相互作用时产生的运动。哈芬斯坦说,这项研究表明,当这些分子相互作用时,它们可以摇摆,这使得病毒可以在受体接触点周围滚动,寻找合适的结合位置。
 
一旦结合,病毒就劫持了TfR调控的铁吸收过程。
 
“TfR的工作是结合载铁的转铁蛋白,”Hafenstein说。“所以当铁含量高的转铁蛋白与受体结合时,就会向受体发出信号:‘好吧。是时候进牢房了。就在那时,病毒搭上了顺风车。对我们来说,这很令人兴奋,因为这在生物学上很有意义。如果病毒与裸TfR结合,它只会停留在细胞表面,但它更喜欢即将进入的TfR。”
 
解释20世纪70年代的细小病毒大流行
 
了解这种病毒攻击受体的多功能性,让科学家对这种疾病如何在20世纪70年代席卷动物和宠物种群有了新的认识。
 
哈芬斯坦说:“与我们在康奈尔大学的合作者合作,我们发现病毒只需要在表面发生两次突变就能从猫传染给狗。”据认为,在上世纪70年代末,它从猫传染给了狗,引发了一场流行病。然而,随着更多的工作,我们的合作者发现它比那更复杂。很可能是从猫变成浣熊再变成狗的。”
 
哈芬斯坦补充说,科学家对犬细小病毒的进化尤其感到困惑,因为它是一种基于dna的病毒。
 
“DNA病毒并不是以能够跨越物种而闻名,”哈芬斯坦说。“它们不像艾滋病毒等RNA病毒那样存在大量突变,因为病毒突变速度非常快,沐鸣总代理所以可以用鸡尾酒药物治疗。”
 
根据研究人员的说法,这项工作可能为进一步研究病毒和人类之间的相互作用提供信息,以确定这种摇摆运动是否是一种更广泛的现象。如果是这样,那将为新的治疗方法铺平道路。
 
哈芬斯坦说:“我研究的是病毒和宿主之间的相互作用,因为病毒的进入是非常、非常具体的,所以如果我们能找出控制病毒进入的机制,就能很好地阻止病毒。”
 
哈芬斯坦说,如果没有低温电子显微镜,这项工作是不可能完成的。该设备利用超冷温度生成高分辨率图像,并将其重建为三维结构图,使研究人员能够更详细地看到病毒。然而,研究小组使用特殊分析来进一步研究,并注意到病毒-受体相互作用的运动迹象。
 
哈芬斯坦说:“这太神奇了,我们可以利用低温电子来做这些事情。”“这项研究实际上是使用显微镜的应用,我们甚至不知道我们可以做到。通常情况下,低温电子显微镜给你一个原子分辨率的快照,但是通过使用创新的分类和三种不同的不对称方法,我们能够预测这种灵活性和运动。”