學(xué)家們在新研究中揭示了人類巨細(xì)胞病毒（HCMV）令人驚訝的、復(fù)雜蛋白質(zhì)編碼能力，該發(fā)現(xiàn)是朝著了解感染過程中這一病毒操控人類細(xì)胞的機(jī)制所邁出的重要的第一步。20多年前

    研究人員首次對HCMV基因組進(jìn)行了測序，現(xiàn)在他們又對這一常見病原體的蛋白質(zhì)組（proteome，整套的表達(dá)蛋白）進(jìn)行了研究。

    HCMV是一種獲得驚人成功的病毒，它能夠感染地球上大多數(shù)的人類。但已知的出生缺陷及疾病僅分別出現(xiàn)在新生嬰兒及免疫系統(tǒng)受損的成年人中。這種病原體具有公諸于眾的最大的病毒基因組，包含24萬個DNA堿基對。與之相比，脊髓灰質(zhì)炎病毒基因組只包含大約7500個堿基對。

    加州大學(xué)舊金山分校的Noam Stern-Ginossar和來自美國、德國的同事將核糖體分析（ribosome profiling）和質(zhì)譜法（mass spectrometry）相結(jié)合，研究了HCMV的蛋白質(zhì)組。這一方法也可用于研究其他病毒生成的蛋白質(zhì)。

    研究結(jié)果發(fā)布在11月23日美國科學(xué)促進(jìn)會出版的《科學(xué)》（Science）雜志上。

    論文的共同作者、加州大學(xué)的Jonathan Weissman解釋說：“病毒的基因組只是一個起點(diǎn)。了解基因組編碼的蛋白質(zhì)使得我們開始思考病毒做了些什么，以及我們?nèi)绾文軌蚋深A(yù)它……我們鑒別的每個蛋白都有可能告訴我們這一病毒正在如何操控它的宿主細(xì)胞。”

    Stern-Ginossar和其他的研究人員懷疑，現(xiàn)有的主要基于計(jì)算方法繪制的HCMV蛋白質(zhì)編碼潛力圖譜遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠完整。因此，他們開始繪制HCMV感染人類成纖維細(xì)胞過程中核糖體的位置圖譜。利用生成的圖譜，Stern-Ginossar和同事們找到了數(shù)百個從前未經(jīng)確認(rèn)的蛋白質(zhì)的模板。這些蛋白質(zhì)被編碼在病毒基因組稱作開放閱讀框的對應(yīng)DNA片段中。

    令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)其中許多的開放閱讀框編碼了特別短的蛋白質(zhì)序列，少于100個氨基酸。一些新發(fā)現(xiàn)的開放閱讀框甚至隱藏在其他的開放閱讀框內(nèi)。

    “我們的研究中一個重要的發(fā)現(xiàn)是這些模板每一個都能編碼一種以上的蛋白質(zhì)。這些極短的蛋白質(zhì)可能比我們預(yù)期的更為常見，”論文的共同作者、德國馬克思普朗克生物化學(xué)研究所的Annette Michalski說。

    研究人員應(yīng)用質(zhì)譜法確證存在過去通過核糖體位置繪圖預(yù)測的許多未知病毒蛋白。

    在未來，核糖體分析結(jié)合質(zhì)譜法有可能用于研究其他復(fù)雜病毒的蛋白質(zhì)組。最終，這樣的信息可用來了解不同病毒為自身目的脅持宿主細(xì)胞的機(jī)制。