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바이러스가 대칭 껍질을 형성하는 방법

일반적인 독감 및 Covid-19를 유발하는 것과 같은 많은 바이러스는 유전 물질 주위에 대칭 보호 쉘을 형성하는 캡시드라는 외부 단백질 코트를 가지고 있습니다. 과학자들은이 캡시드가 개별 단백질 서브 유닛에서 복잡한 구조로 자기 조립하는 방식에 오랫동안 매료되어 왔습니다. 이제 UC Berkeley와 Lawrence Berkeley National Laboratory의 연구팀은 식물 바이러스 인 Brome Mosaic Virus (BMV)의 두 단백질이 모여 캡시드의 6 각형 빌딩 블록을 형성하는 방법을 밝혀서이 과정을 이해하기위한 중요한 단계를 밟았습니다.

연구원들은 X- 선 결정학이라는 기술을 사용하여 단백질 복합체의 3 차원 구조를 결정할 수있었습니다. 그들은 코트 단백질과 운동 단백질이라고 불리는 두 단백질이 특정 방식으로 상호 작용하여 BMV 캡시드의 기본 빌딩 블록 인 육각형 "이량 체"구조를 형성한다는 것을 발견했다. 이 구조는 육각형 형태로 배열 된 2 쌍의 단백질을 특징으로한다.

이 발견은 바이러스가 어떻게 자기 조립하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 항 바이러스 요법의 발달에 잠재적으로 도움이 될 수 있습니다. 바이러스 성 캡시드의 형성에 기초한 분자 메커니즘을 이해함으로써 과학자들은 자기 조립 과정을 목표로하고 방해하는 약물을 설계하여 바이러스가 보호 쉘을 형성하고 복제하는 것을 방지 할 수 있습니다.

UC Berkeley의 분자 생물학과의 박사후 연구원이자 연구의 저자 인 Eva-Maria Strasser는“우리의 연구는 바이러스가 캡시드를 어떻게 조립하는지 이해하는 데 중요한 퍼즐 조각을 제공한다. "이 지식은 바이러스 감염과 싸우기위한 새로운 전략의 발전으로 이어질 수 있습니다."

연구원들은 또한 조립 과정에서 운동 단백질의 역할에 대한 통찰력을 얻었습니다. 운동 단백질은 세포의 핵에서 캡시드 어셈블리 부위로 바이러스 유전 물질의 수송에 관여하는 것으로 알려져 있지만 실제 조립 과정에서의 역할은 잘 이해되지 않았다. 이 연구는 운동 단백질이 육각형 빌딩 블록의 형성에서 구조적 역할을하며, 이는 바이러스 수명주기에서 이중 기능을 가지고 있음을 시사한다.

하워드 휴즈 의료 연구소 조사관, 분자 및 세포 생물학 교수,이 연구의 선임 저자 인 제니퍼 더드 나 (Jennifer Doudna)는“운동 단백질에는 두 가지 직업이있는 것으로 보인다. 유전자 물질이 어디로 가야하는지에 도달하는 데 도움이되며, 캡시드를 구축하는 데 도움이된다.

연구팀은 조립 과정에서 운동 단백질의 역할을 추가로 조사하고 그 결과가 다른 바이러스에 어떻게 적용될 수 있는지 탐구 할 계획이다. 그들은이 작업이 새로운 항 바이러스 요법의 발달과 바이러스 생물학에 대한 더 깊은 이해에 기여하기를 희망합니다.

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