在一项新的研究中,美国西北大学费英堡医学院(Northwestern University Feinberg School of Medicine)免疫学与微生物学副教授Gregory Smith和同事们鉴定出疱疹病毒(herpesvirus)中的一种蛋白组分劫持人细胞内的一种马达蛋白,从而允许这种病毒在初次感染人体时就快速地和成功地侵入神经系统.相关研究结果于2013年2月13日发表在Cell Host & Microbe期刊上,论文标题为"The Herpesvirus VP1/2 Protein Is an Effector of Dynein-Mediated Capsid Transport and Neuroinvasion".
在这项研究中,研究人员发现病毒蛋白VP1/2(viral protein 1-2)允许疱疹病毒与被称作动力蛋白(dynein)的细胞马达蛋白相互作用.一旦这种VP1/2接管动力蛋白,这种病毒就沿着细胞之间的被称作微管的高速公路加速扩散,从皮肤中的神经末梢无阻碍地迁移到神经系统中的神经元细胞核内.
这是研究人员首次证实一种病毒蛋白能够直接占用和破坏这种细胞马达蛋白,而大多数其他病毒被动地搭便车到神经系统中.
疱疹病毒在人体内广泛分布.在美国,它影响着90%以上的成年人.它与包括感冒疮、生殖器疱疹、水痘和带状疱疹在内的几种复发性疾病相关联.这种病毒能够在人体内终生潜伏,而且大多数感染者并不知道他们是疾病携带者.它偶尔也能够是致命性的,从而导致一些人患上脑炎.
在此之前,科学家们已知道疱疹病毒快速地迁移到体内深处的神经元中,但是这其中的机制一直是个谜.
在当前这项新的研究中,研究人员利用病毒蛋白VP1/2执行一系列实验(包括人工激活这种蛋白和让它发生基因突变),从而证实它在转运病毒中发挥着重要作用.他们利用高分辨率显微镜在动物体内、人体内和体外培养的动物细胞中研究了这种疱疹病毒.在一项实验中,科学家们让这种病毒发生突变,并将它染成红色：蛋白VP1/2发生突变,导致病毒更加缓慢地迁移,同时让这种病毒突变体与被染成绿色的健康病毒进行竞争.他们观察到这种健康病毒比这种病毒突变体沿着神经系统更加快速地迁移到神经元细胞体中以便插入DNA和建立感染.
Smith说,理解疱疹病毒在人体内如何迁移,特别是从皮肤到神经系统中,从而能够有助于更好地阻止这种病毒扩散.
此外,Smith说,"通过了解这种病毒如何感染神经系统,我们能够模拟这种过程来治疗不相关的神经疾病.即使在现在,实验室研究人员正在研究如何使用疱疹病毒将基因运送到神经细胞中从而杀死癌细胞."（生物谷Bioon.com）
DOI：10.1016/j.chom.2013.01.009
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PMID:
The Herpesvirus VP1/2 Protein Is an Effector of Dynein-Mediated Capsid Transport and Neuroinvasion
Sofia V. Zaichick1,Kevin P. Bohannon1,Ami Hughes1,Patricia J. Sollars2,Gary E. Pickard2, 3,Gregory A. Smith1,
Microtubule transport of herpesvirus capsids from the cell periphery to the nucleus is imperative for viral replication and, in the case of many alphaherpesviruses, transmission into the nervous system. Using the neuroinvasive herpesvirus, pseudorabies virus (PRV), we show that the viral protein 1/2 (VP1/2) tegument protein associates with the dynein/dynactin microtubule motor complex and promotes retrograde microtubule transport of PRV capsids. Functional activation of VP1/2 requires binding to the capsid protein pUL25 or removal of the capsid-binding domain. A proline-rich sequence within VP1/2 is required for the efficient interaction with the dynein/dynactin microtubule motor complex as well as for PRV virulence and retrograde axon transport in vivo. Additionally, in the absence of infection, functionally active VP1/2 is sufficient to move large surrogate cargoes via the dynein/dynactin microtubule motor complex. Thus, VP1/2 tethers PRV capsids to dynein/dynactin to enhance microtubule transport, neuroinvasion, and pathogenesis.
