痘病毒“门户复合体”的原位结构

本文通过冷冻电子断层成像（cryo-ET）等先进技术，首次解析了痘病毒（以牛痘病毒为模型）核心外壳上的‘门户复合体’精细结构与功能。痘病毒是一类能引发人类严重疾病（如天花、猴痘）的大型DNA病毒，近年猴痘疫情反复暴发，凸显深入理解其生物学机制的紧迫性。研究发现，该门户复合体是一个六边形孔道结构，长约20纳米，贯穿病毒核心壁，由三种高度保守的病毒蛋白——E6、E8和L3共同构成：E6形成中央通道主体；E8六聚体附着在外侧；L3则以二聚体六聚体形式结合在内侧。这一结构并非静态，而是病毒生命周期中的多功能枢纽：一方面，在病毒刚进入细胞时，它作为‘出口’，将病毒核心内合成的早期信使RNA（mRNA）高效释放到细胞质中，从而快速启动上百个早期基因的表达，压制人体免疫反应；另一方面，在感染后期，病毒解旋酶D5会精准‘ docking ’（对接）到门户外侧的E8环上，利用ATP能量将病毒DNA从核心中释放出来，启动病毒自身复制。此外，E6蛋白还参与病毒颗粒的初始组装，确保核心结构正确形成。研究还发现，宿主抗病毒因子TRIM5α正是通过识别并结合L3来抑制痘病毒，这进一步印证了该门户复合体的关键地位。由于这三种蛋白在所有致病性痘病毒中都高度保守、不可或缺，且每个病毒颗粒中数量有限，因此它们是非常有前景的广谱抗痘病毒药物靶点。通俗地说，这个门户就像病毒的‘总开关’和‘物流中心’——既负责‘开门发货’（释放RNA启动感染），又负责‘拆包投产’（释放DNA开始复制），还参与‘厂房建设’（病毒组装）。阻断它，就能从源头上扼杀病毒感染。