學(xué)家們在新研究中揭示了人類(lèi)巨細胞病毒（HCMV）令人驚訝的、復雜蛋白質(zhì)編碼能力，該發(fā)現是朝著(zhù)了解感染過(guò)程中這一病毒操控人類(lèi)細胞的機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，現在他們又對這一常見(jiàn)病原體的蛋白質(zhì)組（proteome，整套的表達蛋白）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的人類(lèi)。但已知的出生缺陷及疾病僅分別出現在新生嬰兒及免疫系統受損的成年人中。這種病原體具有公諸于眾的最大的病毒基因組，包含24萬(wàn)個(gè)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(gè)堿基對。

    加州大學(xué)舊金山分校的Noam Stern-Ginossar和來(lái)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)。

    研究結果發(fā)布在11月23日美國科學(xué)促進(jìn)會(huì )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(shuō)：“病毒的基因組只是一個(gè)起點(diǎn)。了解基因組編碼的蛋白質(zhì)使得我們開(kāi)始思考病毒做了些什么，以及我們如何能夠干預它……我們鑒別的每個(gè)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胞。”

    Stern-Ginossar和其他的研究人員懷疑，現有的主要基于計算方法繪制的HCMV蛋白質(zhì)編碼潛力圖譜遠遠不夠完整。因此，他們開(kāi)始繪制HCMV感染人類(lèi)成纖維細胞過(guò)程中核糖體的位置圖譜。利用生成的圖譜，Stern-Ginossar和同事們找到了數百個(gè)從前未經(jīng)確認的蛋白質(zhì)的模板。這些蛋白質(zhì)被編碼在病毒基因組稱(chēng)作開(kāi)放閱讀框的對應DNA片段中。

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

    “我們的研究中一個(gè)重要的發(fā)現是這些模板每一個(gè)都能編碼一種以上的蛋白質(zhì)。這些極短的蛋白質(zhì)可能比我們預期的更為常見(jiàn)，”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(shuō)。

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

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