近年來(lái)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，包括HIV、Ebola在內(nèi)的許多病毒，都會(huì)利用細(xì)胞的蛋白復(fù)合體 ESCRT （Endosomal Sorting Complexes Required for Transport）為自己打開(kāi)出口，以便從受感染細(xì)胞釋放出去。

    日前，美國(guó)印第安納大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)，感染古生菌 Sulfolobus solfataricus 的病毒也采用了同樣的策略，這說(shuō)明挾持 ESCRT 是一個(gè)古老而保守的機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家們非常驚訝，因?yàn)榘ㄖ参锖蛣?dòng)物在內(nèi)的真核生物，與古生菌差異非常大，古生菌細(xì)胞中甚至還沒(méi)有明確的核結(jié)構(gòu)。

    Sulfolobus solfataricus 是一種存在于火山泉中的嗜熱菌，能夠在極端環(huán)境下（高溫）生存。研究人員對(duì)感染該古生菌的病毒 STIV 進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn) STIV 與許多感染人類的病毒一樣，都依賴宿主的 ESCRT 復(fù)合體來(lái)完成自己的生活周期。

    研究人員通過(guò)被稱為雙雜交篩選的分子生物學(xué)技術(shù)，解析 STIV 和 ESCRT 蛋白之間的相互作用。這一技術(shù)可以檢測(cè)蛋白之間，或者蛋白與DNA之間的結(jié)合情況。研究顯示， STIV 病毒的主要衣殼蛋白B345與 ESCRT 復(fù)合體中的 SSO0619 相互作用，而病毒蛋白 C92 與 ESCRT 復(fù)合體中的 SSO0910 存在相互作用。

    隨后，研究人員分別通過(guò)熒光顯微技術(shù)（epiflouresence microscopy）和透射電鏡，在被 STIV 感染的細(xì)胞中，定位 ESCRT 復(fù)合體的各組分。研究顯示，在被感染的 S. solfataricus 細(xì)胞中，出現(xiàn)了 ESCRT 復(fù)合體的 Vps4 蛋白，而該蛋白不存在于未被感染的細(xì)胞。研究人員指出，當(dāng)病毒蛋白 C92 表達(dá)并使細(xì)胞瓦解時(shí)，細(xì)胞膜中會(huì)形成金字塔結(jié)構(gòu)，而 Vps4 就位于這一結(jié)構(gòu)之中。若 C92 受到抑制， Vps4 就不會(huì)出現(xiàn)。

    研究人員總結(jié)道，在嗜熱菌 S. solfataricus 受到感染時(shí)， Vps4 被招募到病毒的出芽位點(diǎn)。值得注意的是，有研究表明，當(dāng)HIV感染人體時(shí)，真核 ESCRT 復(fù)合體中的 Vps4 蛋白也出現(xiàn)在病毒的出芽位點(diǎn)上。

    研究人員表示，在 STIV 感染過(guò)程中， ESCRT 具有雙重功能。第一，通過(guò)病毒B345蛋白和宿主SSO0619蛋白的相互作用， ESCRT 幫助構(gòu)建 STIV 的病毒顆粒；第二， C92 所形成的金字塔結(jié)構(gòu)與 ESCRT 的 Vps4 蛋白有關(guān)，說(shuō)明在病毒瓦解細(xì)胞的過(guò)程中 ESCRT 具有至關(guān)重要的作用。

    在植物和動(dòng)物中， ESCRT 復(fù)合體對(duì)于細(xì)胞分裂非常關(guān)鍵。有研究顯示， ESCRT 復(fù)合體在古生菌中也扮演著類似的角色。而在這兩種截然不同的體系中， ESCRT 復(fù)合體都被病毒所利用。

    研究人員指出，病毒挾持 ESCRT 的機(jī)制相當(dāng)古老，早在古生菌和真核生物分支前就已演化形成。

    這項(xiàng)刊登在《PNAS》上的研究可以幫助科研人員進(jìn)一步了解，宿主和病毒互作的演化。更重要的是，這項(xiàng)研究展示了一個(gè)簡(jiǎn)單的新模式系統(tǒng)，有助于深入研究病毒劫持細(xì)胞的機(jī)制。