本报讯  5月30日，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和毕国强教授等科研人员利用冷冻电镜首次解析了人类疱疹病毒基因组包装的关键机制以及病毒的DNA基因组结构，有助于预防和控制疱疹病毒引发的多种疾病，并可望改造疱疹病毒用于靶向治疗，相关研究成果发表于《自然》杂志。

疱疹病毒是一类在自然界广泛存在的病毒，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。疱疹病毒包括囊膜、中间体蛋白层、衣壳和基因组四层结构，其中衣壳通常被视为一个正20面体，其上有一个独特的DNA通道，是病毒基因组进出的地方。

图为人类I型单纯疱疹病毒（HSV-1）DNA通道蛋白的原子分辨率三维结构
（作者 王国燕 马燕兵）

利用冷冻电镜解析生物大分子的原子分辨率三维结构已成常态，然而对于疱疹病毒基因组结构以及包装基因组的分子机器（即DNA通道）的结构解析仍旧需要克服诸多困难。为了攻克这一难题，研究人员建立了一套基于连续局部分类和对称性释放的重构方法，有效地从病毒的冷冻电镜照片中重建出DNA通道的原子分辨率结构和大部分基因组的三维结构，发现病毒基因组具有左手超螺旋的缠绕方式和一个无序核心。

该研究展示了疱症病毒完整的非对称结构，获得了第一个真核生物病毒的DNA通道原子模型，也是第一次探测到DNA在通道里的扭曲状态。审稿人评论说，“作者采用最前沿的局部分类方法对疱疹病毒结构的完美解析，堪称高分辨冷冻电镜三维重建的匠心力作。”

这是中国科大合肥微尺度国家研究中心集成影像中心的又一里程碑式研究成果。集成影像中心是合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院为推进交叉学科发展而建设的创新研究与公共技术平台。

 （合肥微尺度物质科学国家研究中心 生命科学学院 科研部 新闻中心）