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文章來(lái)源丨中國(guó)生物物理學(xué)會(huì) 新冠病毒的忽然來(lái)襲是個(gè)愁死人的事 大家都不禁好奇 這個(gè)攪得全球天翻地覆的小東西到底長(zhǎng)什么樣,？ 為什么有這么大能量？ 冠狀病毒如其名,，是一個(gè)個(gè)表面戴“冠”的圓球,。 這些球面上的“冠”實(shí)際是蛋白質(zhì)， 球面是生物膜,， 而球里則藏著核酸,。 要搞得天翻地覆，病毒就要想辦法 “克隆”出一個(gè)大部隊(duì)來(lái) 但是病毒的基因組特別簡(jiǎn)單,，能造出干力氣活的蛋白就那么幾個(gè),，每個(gè)蛋白都已經(jīng)被分了很多任務(wù)。比如組成“冠”的蛋白,，被稱為Spike或 S蛋白,。就這一個(gè)蛋白，需要先識(shí)別宿主細(xì)胞表面的受體,，再完成和宿主膜屏障的融合,，才能把作為遺傳物質(zhì)的核酸精準(zhǔn)的投放到宿主細(xì)胞里面。 即使這樣,，病毒蛋白團(tuán)隊(duì)能干的全部事情也遠(yuǎn)不足以克隆部隊(duì),。這時(shí)候，精怪的病毒自然就想到了宿主細(xì)胞的“豪華裝備”,。不過(guò)要用好這些裝備，病毒還需要掌握一系列的細(xì)胞生物學(xué)竅門： 圖片來(lái)源: https://www.ncbi.nlm./pubmed/31226023 新冠克隆司令部剛成立,，就碰到了這樣一個(gè)超級(jí)難題：怎么給新病毒“加冕”戴冠? “冠”倒是好生產(chǎn),，就是剛才提到的S蛋白。 但這是個(gè)刁鉆的“整合膜蛋白”,，像一顆大頭螺絲釘一樣,，生產(chǎn)出來(lái)時(shí)一定要有一段（跨膜區(qū)）“擰”在生物膜這塊“鐵板”里面；一旦擰進(jìn)去就不可能再拔出來(lái),；如果擰反了（大頭朝外還是朝里）,，這顆釘子就廢了，組裝出來(lái)的病毒哪里還會(huì)有冠,。 更令人煩惱的是,，宿主細(xì)胞里的鐵板太多了，如果擰在帶不走拆不開(kāi)的鐵板上,，這些釘子就白生產(chǎn)了,，只能拱手送給宿主了,。 圖片來(lái)源：作者繪制 于是司令部翻了一下細(xì)胞生物學(xué)的教材，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞里最擅長(zhǎng)解決這類問(wèn)題就是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),。比如,，細(xì)胞膜上的整合膜蛋白（螺絲釘）就是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被擰到生物膜（鐵板）里去的。造釘子和幫著擰釘子的機(jī)器在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)這里都是現(xiàn)成的,，病毒只要摻進(jìn)生產(chǎn)S蛋白的核酸模版,，“加冕”第一步就萬(wàn)事大吉了。更神奇的是,，被擰上釘子的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鐵板還可以整張帶走,，再貼到生產(chǎn)線下游的高爾基體等。 圖片來(lái)源: https://www.ncbi.nlm./pubmed/31226023 看來(lái)“可以帶走”的事又有眉目了,。司令部里一片歡騰,，大家忽然毫不羞恥的覺(jué)得寄生生活真好…… 方案出來(lái)了，病毒的核酸兵分兩路,，一部分去搞復(fù)制克隆,，另一部分去內(nèi)質(zhì)網(wǎng)那里生產(chǎn)S蛋白。生產(chǎn)的結(jié)果是,，S蛋白這些釘子大頭朝里的被擰在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,。 司令部一度又產(chǎn)生分歧： 一些聲音： 我們要S大頭朝外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)怎么瞎搞,？ 另一些更懂細(xì)胞生物學(xué)的聲音： 不要著急,，再看看形勢(shì)的發(fā)展…… 圖片來(lái)源: https://www.ncbi.nlm./pubmed/31226023 果然,S們被打包裝運(yùn)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上冒出來(lái)的泡泡里，稀里糊涂的來(lái)到了一個(gè)叫:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體中間區(qū)室（ERGIC）的地方,。 他們眼睜睜看著其他膜蛋白靠著類似的物流方式去了高爾基體,，溶酶體或者細(xì)胞膜上。大家心想,，不能再往前走一步了,，再走也許就要永遠(yuǎn)被禁錮在這個(gè)細(xì)胞里面了。 圖片來(lái)源: https://www.ncbi.nlm./pubmed/31226023 這時(shí),，另一路兵馬復(fù)制出了一大堆準(zhǔn)備塞進(jìn)新病毒的“核酸包”,，這些核酸包被吸引到了ERGIC附近，并看到了大頭朝里的S蛋白們,，核酸包湊了過(guò)去,，齊心協(xié)力往里擠，竟然將含有S的膜一整片擠下來(lái),，結(jié)果連膜和蛋白帶核酸一起掉進(jìn)了ERGIC里面,。 大家回過(guò)神來(lái)一看，這不正好是一個(gè)個(gè)完整的新病毒嗎,，核酸也包起來(lái)了,，膜也有了,，膜上的S蛋白們被這樣一折騰，變成了大頭朝外,，“加冕”就此完成,。 最后，包裹了大部隊(duì)的ERGIC和細(xì)胞膜發(fā)生了融合,，新病毒們成功的逃離了被各種利用的宿主細(xì)胞,，開(kāi)始了新的克隆之路。 圖片來(lái)源: https://www.ncbi.nlm./pubmed/31226023 病毒們沾沾自喜,， 細(xì)胞生物學(xué)的竅門幫了大忙,！ 裝備豪華的細(xì)胞們長(zhǎng)嘆一聲： “也虧它們想的出來(lái)……” |
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