流感病毒进化出了能穿透粘液的蛋白质
作者：张晴丹 来源：中国科学报 发布时间：2024/10/30 15:35:1
流感病毒进化出了能穿透粘液的蛋白质
10月28日，据《新科学家》报道，科学家通过计算机模拟甲型流感病毒在人体粘液中的移动过程，发现甲型流感病毒在感染细胞的过程中能理想地穿过粘稠的粘液。
在病毒感染细胞之前，它们必须首先到达细胞，通常要穿过人体的保护性粘液层。了解进化是如何优化甲型流感病毒完成这项粘稠任务的，有助于我们研制新型抗病毒药物。
美国加州大学伯克利分校的Siddhansh Agarwal说，如果只是把甲型流感病毒丢进粘液中，自然扩散永远不会把它快速带到细胞中，导致感染。甲型流感病毒是目前已知唯一会导致流感大流行的流感病毒，它们通过表面特殊进化的蛋白质来解决这个问题。
甲型流感病毒外部的蛋白质是突破人体粘液屏障的关键 图源：Kateryna Kon
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粘液分子上覆盖着一种复杂糖类，甲型流感病毒的外层蛋白质会粘住或切断这些糖类。这样，病毒在向前推进的同时，也会留下被切断的酸性物质。研究人员模拟了这一过程，调整了可能影响病毒运动的各种因素，包括两种蛋白质的排列、每种蛋白质与糖结合的频率和强度，以及病毒与粘液之间的摩擦力。
美国乔治梅森大学的团队成员Boris Veytsman说：“病毒要想成功，需要完成很多任务。我们似乎发现，穿过粘液是重要的任务之一。”
比利时布鲁塞尔自由大学的Bortolo Mognetti说，这一发现意味着，病毒通过粘液的方式因动物物种而异，这可能是病毒在动物间跳跃甚至引发大流行的重要原因。但他说，要量化这一点，必须在模拟中增加更多细节，包括病毒在粘液中曲折移动而不是直线运动的情况。
研究小组成员、加州大学伯克利分校的Daniel Fletcher说，这些见解也可能有助于开发新的抗病毒药物，打破病毒粘附蛋白和切断蛋白之间的平衡，将病毒困在粘液中。