近日,《自然》杂志刊发了中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院刘云涛博士、毕国强教授与合作者的研究论文，该工作利用冷冻电镜首次解析了人类疱疹病*基因组包装的关键机制以及病*的DNA基因组结构，有助于预防和控制疱疹病*引发的多种疾病，并可望改造疱疹病*用于靶向治疗。
人类I型单纯疱疹病*（HSV-1）DNA通道蛋白的原子分辨率三维结构
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疱疹病*是一类在自然界广泛存在的病*，在感染人体后能够引发多种疾病，包括带状疱疹、出生缺陷、多种免疫系统疾病以及癌症。疱疹病*包括囊膜、中间体蛋白层、核衣壳和基因组四层结构，其中核衣壳通常被视为一个正二十面体，其上有一个独特的DNA通道，是病*基因组进出的地方。由于缺乏病*基因组和衣壳DNA通道的高分辨结构，人们对于病*粒子的基因组包装过程知之甚少。
在疱疹病*生命周期中，最关键的过程之一就是将DNA剪切酶“召集”到衣壳独特的DNA通道上，识别、包装和切割双链DNA，最终产生含有基因组的病*粒子。当病*基因组在病*衣壳内装满后，会发出某种信号，从而切除冗余的DNA以完成组装。研究人员建立了一套特殊算法，利用冷冻电镜获得了疱疹病*衣壳上DNA通道的原子分辨率结构以及大部分基因组的高分辨率三维结构，发现病*基因组具有左手超螺旋的缠绕方式和一个无序核心，并且揭示了病*基因组包装信号的传导方式和基因组如何通过衣壳DNA通道。
上图：基于连续局部分类和对称性释放的高分辨冷冻电镜三维重构方法。下图：完整人类单纯疱疹病*（HSV-1）的DNA通道蛋白和DNA基因组高分辨三维结构。
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