前期研究通常认为,人乳头瘤病毒 ( HP V )衣壳蛋白病毒颗粒仅含有 L1 一 种 形式 构成, 现有疫苗、假病毒、类病毒颗粒等实验材料大多依靠许 多 HPV 亚型 中都存在的共有甲硫氨酸序列 的 L1 重组表达载体 系统制备。 然而, HPV 18 的 L1 蛋白 在共有 甲硫氨酸序列 上游的 61 位和 26 位氨基酸位置上,分别含有两个额外的连续甲硫氨酸残基 , 这些残基被排除在用于 合成 重组病毒的 L1 表达载体之外。 近期,来自美国的科学家发现, HPV 18 的 L1 蛋白 61 位氨基酸位置上的连续甲硫氨酸残基 ,对于病毒的稳定性和感染性至关重要,去除该残疾可导致 L1 的衣壳蛋白的构象发生改变,并显著降低 HPV 18 的稳定性和感染性。该研究成果目前已发表至 Journal of Virology 杂志,题为‘ New form of HPV18 L1 found in native virions contributes to virion stability and infectivity ’。
研究人员通过构建器官型筏式培养获得原始HPV18病毒,发现野生型 HPV18 病毒能够表达两种不同的L1异构体,其中一种较长的异构体是从上游的甲硫氨酸翻译而来的。证实野生型HPV18可利用上游M (−61)翻译产生N端延长的长型L1,同时利用保守M (1)翻译短型L1,两种L1亚型均可组装进成熟病毒颗粒,M (−26)不参与功能性L1合成。敲除M(−61)后,病毒仅表达短L1,衣壳构象发生改变,病毒颗粒稳定性显著下降,对消毒剂更敏感,感染能力下降超过50%。
该研究颠覆HPV衣壳蛋白仅含单一L1亚型的传统认知,揭示天然HPV18病毒颗粒存在两种L1蛋白异构体。现有重组VLPs、假病毒缺少M(−61)编码的N端延伸L1序列,与真实天然病毒存在结构、稳定性差异。该发现更新了HPV衣壳蛋白生物学认知,对HPV疫苗研发、诊断试剂开发、抗病毒药物、病毒灭活消毒策略制定具有重要参考价值,同时提示其他部分高危HPV亚型也可能存在类似的非经典翻译起始机制,为后续病毒翻译调控、病毒颗粒改造提供新研究方向。
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