人類諾如病毒是引發全球範圍內胃腸炎爆發的主要原因，其在發展中國家每年會引發大約20萬人死亡，然而目前並沒有針對諾如病毒的有效疫苗或抗病毒藥物製劑，因為目前產生諾如病毒的細胞培養方法非常有限，而且研究人員也缺乏對該病毒結構的研究和認識；近日，一項刊登在國際雜誌PLoS Pathogens上的研究報告中，來自日本國家生理科學研究所等機構的科學家們利用冷凍電鏡技術對小鼠機體的諾如病毒的結構進行了研究，結果發現，諾如病毒或許存在兩種交替的衣殼結構，即A型和B型。
圖片來源：National Institutes of Natural Sciences
研究者表示，諾如病毒能被兩層蛋白質特性的結構域所覆蓋，即外部凸起結構域（P結構域）和內殼結構域（S結構域），A型諾如病毒能夠表現出兩種結構域的緊密相互作用，結構域彼此之間沒有任何空間；而B型諾如病毒則表現為P結構域在S結構域上錯位呈現，其之間存在一定空間，這一結果或許就提出了一個問題，即這些衣殼結構是如何轉換的？為何諾如病毒需要兩種衣殼結構。
深入研究後研究者發現，小鼠諾如病毒顆粒開關的兩種結構依賴於其含水的狀況，病毒顆粒會在含有金屬離子的較低pH溶液中呈現A型結構，而在缺乏金屬離子的高pH溶液中則會呈現B型結構，A型結構是通過P結構域的旋轉和收縮而形成的，其會在上方鄰居相互作用的區域而穩定；B型則是通過P結構域的反向旋轉和擴展所形成，其會在下方鄰居相互作用的區域而穩定。
研究者將攜帶兩種結構的小鼠諾如病毒分別感染培養中的細胞，與A型顆粒相比，B型顆粒的傳播會延遲4個小時，而另一項實驗發現，B型顆粒對宿主細胞表面的吸附能力低於A型顆粒，研究結果表明，在感染之前小鼠機體的冠狀病毒會從B型轉化為A型。研究者表示，那麼諾如病毒為何需要兩種結構呢？這一點目前研究人員還不清楚，但他們推測，其或許會利用這一機制來躲避宿主動物機體的免疫系統，諾如病毒主要會通過糞口途徑來傳播，從而感染小腸細胞，同時其還能利用B型結構來躲避宿主免疫系統的監視進入小腸中，隨後諾如病毒就會通過轉變為A型結構來感染細胞。
本文研究中，研究人員揭示了小鼠諾如病毒部分病毒結構改變和感染的機制，同時他們還在人類諾如病毒VLP中識別出了兩種衣殼結構，但並未闡明其轉換機制，研究者推測其與人類諾如病毒或許存在相類似的機制，後期他們還將會繼續深入研究諾如病毒結構轉換的機制以及人類諾如病毒的感染模式，從而開發出治療諾如病毒感染的新型治療性藥物或疫苗。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Chihong Song,Reiko Takai-Todaka,Motohiro Miki, et al. Dynamic rotation of the protruding domain enhances the infectivity of norovirus, PLoS Pathogens(2020). doi：10.1371/journal.ppat.1008619