香港科技大学研究团队揭示了一种鲜为人知的蓝藻病毒的高分辨率结构。这项研究有助增加对病毒侵染机制的理解,为更加准确预测气候变化创造了更有利的条件。研究团队借助先进的冷冻电镜技术,成功解析了蓝藻病毒P-SCSP1u处于原生形态的近原子分辨率结构,揭示了不同组分如何组装成完整的病毒颗粒。这项研究展示了病毒中多种蛋白质的构象,以及它们稳定病毒结构并完成侵染宿主的分子机制。

  团队利用单颗粒冷冻电镜术对该病毒展开研究,揭示了病毒头部衣壳的组装机制和病毒“门-尾复合物”的分子互作机理。通过与已知结构的其他类似病毒进行比较,研究团队提出了病毒尾部相关蛋白通过构象变化在侵染宿主时工作机制的新见解。此外,研究亦近距离观察了该病毒控制DNA注入的“门-尾复合物”,通过与T7病毒中的类似结构进行比较,团队鉴定位于病毒尾部中心控制DNA进出的两个新部件,包括阀门和门控,并提出该类型病毒尾部对DNA局部控制的工作模型。在阳光充足的水域中,大约有5%的蓝细菌受到蓝藻病毒的侵染。当侵染发生时,这些病毒接管蓝藻并促使更多病毒的产生,类似于将蓝藻变成一个病毒生产工厂。这些病毒可以通过阻止蓝藻利用二氧化碳来影响它们从阳光中获得能量的过程,导致每年损失大量的碳,超过地球上所有珊瑚礁、沼泽和海洋植物所产生的碳总量。了解这些病毒的工作原理和侵染宿主的过程至关重要,因为这有助科学家们了解它们如何影响蓝藻、海洋甚至气候。研究成果有助于未来利用病毒控制在淡水中有害蓝藻的生长,抑制水华现象的发生,同时亦能推进农业生产和饮用水清洁的保障工作。

  资讯来源:香港科技大学官网