发布时间:2014-06-09 16:16 原文链接: 蛋白质组学牛人Cell发表病毒研究新工具

  科学家们在质谱分析的基础上,开发了一种全新的蛋白质组学技术——QTV(quantitative temporal viromics)。这一技术能够在病毒感染的过程中,对宿主和病毒蛋白的实时动态进行系统性定量分析,展现病毒与宿主的具体互作过程。这一技术发表在六月五日的Cell杂志上。

  在QTV技术的帮助下,哈佛大学医学院的Steven Gygi教授领导研究团队,分析了巨细胞病毒CMV感染纤维母细胞的具体过程。他们不仅鉴定了CMV的入侵途径,还揭示了病毒蛋白躲避免疫攻击的具体策略。

  世界上大多数人都是CMV的携带者,这种病毒是最大的病原体之一,含有约200个基因,受到CMV感染的人会终身携带着这种病毒。如果CMV携带者一直很健康,那它不会造成什么伤害。但如果机体的免疫系统受损(例如HIV感染或者接受器官移植),这种病毒就会导致严重甚至致命的后果。

  “我们为研究病毒行为及其感染策略提供了一种全新工具,”Gygi说。

  质谱分析已经有一百年历史了,这一技术主要被物理学家和化学家们用来检测小分子,直到最近才被用于蛋白质组学研究。这是因为蛋白质的分子比较大,传统上并不适用于质谱分析。Steven Gygi教授是质谱和蛋白质组学领域的著名学者,他在过去十五年中一直致力于质谱分析的生物学应用。

  在这项新研究中,Gygi 实验室的Michael Weekes决定用质谱分析来追踪病毒感染的轨迹。他选择了CMV,因为这种病毒非常普遍,但人们对它又知之甚少。

  Weekes制备了刚受到CMV感染的纤维母细胞,并在三天内的不同时间点收获病毒和细胞的蛋白,对它们进行质谱分析。CMV感染的前三天特别重要,因为病毒在这段时间内进入潜伏期。

  研究人员总共分析了近八千个蛋白,不仅鉴定了CMV的入侵途径,还发现了许多新的治疗靶点。值得注意的是,QTV技术能够深入分析细胞表面的蛋白。这一点特别重要,因为绝大多数药物以细胞表面的蛋白为靶标,而这些蛋白又比细胞内部的蛋白更难研究。

  Weekes和同事发现有29个病毒蛋白位于细胞表面,其中23个是新发现的。这些蛋白能通过不同的方式影响先天免疫和适应性免疫,一边躲避宿主免疫系统的救兵,一边瓦解细胞本身的防御力。

  下一步,研究人员将鉴定能够对抗病毒蛋白的抗体,希望能够在病毒扩散前摧毁受感染的细胞。

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