科学家发现诺如病毒复制的“拉链头”

近日，记者从中国科学院武汉病毒研究所了解到，周西研究小组发现诺如病毒3型的NS3蛋白具有核糖核酸解旋酶和分子伴侣的功能，推翻了以往诺如病毒没有活性解旋酶的观点，为研发抗诺如病毒药物提供了新的思路。研究结果发表在《病毒学杂志》在线版上。

在一个有几十张桌子的中型餐馆里，在一个受感染的人呕吐之后，整个餐馆里将近一半的食客都被感染了——这个关于诺如病毒的故事反映了它的强大传染性。作为急性肠炎的主要病原体，诺如病毒每年感染6.84亿人，造成约21万人死亡。人杯状病毒Kono是一种无包膜单链正链核糖核酸病毒，直径约27-40纳米，基因组长度约7.5-7.7千字节。科学家用这些简单的参数来描述诺如病毒。

2015年，专攻核糖核酸病毒的周西将目光转向诺如病毒，这种病毒“极难处理”。当复制病毒的单链核糖核酸时，解旋酶必须将新复制的单链核酸从原始单链核酸中分离出来，就像拉开两条拉链一样，解旋酶就像一个拉链头周西向《中国科学》记者解释道。在许多诺如病毒大小的病毒上，“拉链头”已被逐一发现。然而，通过抑制“拉链头”解旋酶来控制病毒的复制效率已经成为治疗病毒感染的常用方法。

然而，在2001年，纽约州立大学石溪分校的埃克哈德·维默教授发表了一项研究，称在大肠杆菌的原核表达系统中进行的实验已经证明诺如病毒不含具有解旋酶活性的蛋白质。在仔细研究文献并结合之前在实验室对其他病毒解旋酶的研究后，周西认为这项研究存在方法上的漏洞。“大肠杆菌的原核表达系统不能完全代表诺如病毒在人类和哺乳动物中的繁殖过程。”他说。

周西带领研究小组转向真核表达系统，并试图在诺如病毒的7种非结构蛋白中发现解旋酶的活性。研究人员在体外合成了几条诺如病毒双链核糖核酸，并对其中一条进行了荧光标记。随后，体外表达的各种诺如病毒蛋白与合成的双链核糖核酸反应。在琼脂糖凝胶电泳实验中，研究人员发现荧光标记的核糖核酸迁移得更快。这表明荧光标记的核糖核酸的质量比其他核糖核酸小，这种核糖核酸通过蛋白质成功地从双链核糖核酸中展开。经过数百次实验，研究人员证实了NS3具有解旋酶的活性，并证明了该蛋白仍具有解旋酶的功能而不具有三磷酸腺苷的功能，但活性降低了。

在这个实验中，研究人员还发现盐酸胍，一种治疗重症肌无力综合征的药物，可以抑制诺如病毒NS3蛋白的活性。他们与来自剑桥大学和帝国理工学院的两个研究小组合作，证明了该药物对活病毒的有效性。周西推测该药物对诺如病毒的抑制作用可能与胍类药物的电荷极性有关。然而，在研究人员看来，本实验中所用药物的浓度要达到明显的抑制效果相对较高。尽管在该浓度下没有明显的细胞毒性，但它不太可能直接用作抗诺如病毒药物。目前，他们正在通过对胍衍生物的持续研究寻找对诺如病毒真正有用的药物。