2025-04-21 11:25 來源：湖南師范大學新聞網 作者：科技處 點擊：
（供稿 科技處）近日，我校物理與電子科學學院、交叉科學研究院劉紅榮、程凌鵬教授團隊與中國醫學科學院病原生物學研究所宋敬東研究員團隊在噬菌體前衣殼結構及包裝機制研究領域取得突破，研究論文“Structure of the scaffolding protein and portal within the bacteriophage P22 procapsid provides insights into the self-assembly process”在校定TOP期刊PLoS Biology上發表。
在尾噬菌體和皰疹病毒的組裝過程中，首先形成未包裝基因組的前衣殼顆粒，其一個獨特的頂點具有十二次對稱的門戶蛋白，用于基因組傳遞。前衣殼的正確組裝需要數百個支架蛋白的短暫存在及參與，但成熟的病毒顆粒中卻不存在支架蛋白。由于缺乏結構信息，支架蛋白如何在十二聚體門戶蛋白的形成中發揮作用，如何促進門戶蛋白和衣殼蛋白的結合，以及支架蛋白的釋放以何種方式進行尚不清楚。前衣殼內部支架網絡結構處于亞穩態且柔性極大，這導致其結構解析非常困難。在此之前，研究者尚未獲得噬菌體前衣殼支架網絡的完整原位結構。
劉紅榮教授團隊利用冷凍電鏡單顆粒技術、非對稱重構和局部重構算法，解析了模式噬菌體P22前衣殼非對稱完整結構以及支架蛋白和門戶蛋白3-9 ?分辨的三維結構。基于所解析的結構并結合alphafold預測模型，搭建了噬菌體P22前衣殼狀態下門戶蛋白的準確原子模型及支架蛋白網絡的骨架結構，發現支架蛋白通過三聚體和四聚體相互作用形成內部穹頂狀網絡結構，剖析了支架蛋白輔助門戶和衣殼蛋白的前衣殼組裝過程，完善了噬菌體組裝的分子機制。同時提出包括皰疹病毒在內的其他dsDNA病毒可能也采取了這種組裝策略。
我校博士后肖浩，陳文沅副教授為本文共同第一作者。中國醫學科學院病原生物學研究所宋敬東研究員、我校程凌鵬教授、劉紅榮教授三人為本文共同通訊作者，我校馮浩教授、王麗博士、博士生龐浩、博士后鄭靜參與了本項研究工作。該工作得到了國家科技重大專項、國家自然科學基金和湖南省自然科學基金等項目的資助。
相關鏈接：https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003104
編輯：黃依依
責編：馬鐵泉
審核：陳麗榮
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