新冠病毒劫持细胞中的“邮局”游走全身 抓住这一特性或可开发新药物

Emma Chou

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COVID-19冠状病毒采用一种异常复杂的方法在人类细胞内复制自己,专家们说,或许可以利用这个有些笨拙的过程阻止病毒的发展。

所有的病毒都劫持了被感染细胞的生物过程,将复制自身所需的不同的蛋白质聚集在一起。但是,新冠病毒(SARS-CoV-2)在这一过程中出现了一个停顿,这让科学家们头疼不已。

巴尔的摩约翰·霍普金斯卫生安全中心的高级学者阿梅什·阿达贾(Amesh Adalja)博士说,这种病毒使用一种“广泛分布于多种组织类型”的突刺状受体来感染细胞,这一点现在已经广为人知。“这可能解释了它影响呼吸道以外的多个器官系统的能力,而其它冠状病毒在很大程度上受到限制。” 

新冠病毒的大小只有人类细胞的百分之一,感染后,它会利用细胞内三分之二的遗传物质进行复制。被劫持的细胞读取病毒的遗传图谱,并开始制造组装新的SARS-CoV-2拷贝所需的蛋白质。

在这一点上,事情变得很奇怪。

新的SARS-CoV-2病毒不是直接从细胞膜上出现,而是停在细胞内一个叫做高尔基复合体的薄饼状结构上。

高尔基复合体就像细胞的邮局一样,对蛋白质进行分类和处理,并将其包裹在一层叫做囊泡的保护涂层中,然后将其送到最终目的地。

SARS-CoV-2病毒滑过高尔基膜,在那里完全组装,并使用一块薄膜形成保护膜。然后高尔基复合体将每个病毒包裹在一个囊泡中,并将其运送到细胞表面。

约翰·霍普金斯大学医学院的细胞生物学教授卡罗琳·玛哈默解释说,因此,SARS-CoV-2从细胞中以一种完全完整的病毒的形式出现,不像其它类型的病毒,它们在离开细胞的过程中通过偷取细胞膜的一块来组装自己。 

“我们正试图了解对病毒的好处,因为这是一种非常低效的脱离细胞的方式。” 她说,“病毒是如此的流线型,它们可以变异。如果这个过程不是有利的,病毒就会以不同的方式进行。”

高尔基复合体是酸性的,可能会破坏COVID-19病毒用来感染健康细胞的刺突状蛋白质,这使得这个谜题更难理解。

但研究人员说,新冠病毒似乎已经找到了一种方法来中和高尔基体的pH值,这样它就可以在不破坏这些刺突的情况下获得囊泡涂层。

最终,每个受感染的细胞在最终崩溃和死亡之前,会释放出数百万个病毒拷贝。

玛哈默说,这些额外的步骤——穿过高尔基复合体,然后从细胞中出来——是未来研发阻止COVID-19传播的药物的希望。 

目前的COVID-19药物,如瑞德西韦,通过阻断细胞内的复制过程,或通过减少炎症来帮助身体器官和系统。

玛哈默说:“我们没有任何东西可以用于后面的步骤,也就是病毒在这些步骤中聚集,然后离开细胞。”

阿达贾对此表示认同。他说:“SARS-CoV-2的治疗可以攻击它进入和穿过细胞周期中的各个点,就像所有病毒的治疗一样。”

研究人员说,SARS-CoV-2复制的这些特性在其它病毒中也有发现,但在新冠病毒中以一种独特的方式结合在一起。

玛哈默说,一些病毒在组装过程中也使用高尔基复合体,最著名的是德国麻疹病毒,风疹。其它像西尼罗病毒和丙型肝炎病毒像SARS-CoV-2一样完全由这种细胞形成,但是使用了不同的组装方法。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源:

https://medicalxpress.com/news/2020-08-coronavirus-weird-cells-scientists.html

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