科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物之間存在顯著生物學(xué)差異，這通常可防止禽流感從鳥(niǎo)類(lèi)傳播到其他物種。因此，要感染哺乳動(dòng)物，禽流感病毒必須發(fā)生變異以克服兩個(gè)主要障礙：進(jìn)入細(xì)胞的能力和在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的能力。要引起大流行，它還必須獲得在人與人之間傳播的能力。
令人擔(dān)憂的是，最近美國(guó)奶牛意外感染了禽流感病毒H5N1株，可能發(fā)展成為牛群的地方性流行病——這會(huì)讓病毒提高適應(yīng)人類(lèi)的能力，事實(shí)上，已報(bào)告了幾例禽流感病毒傳播給人類(lèi)的病例。不過(guò)到目前為止，人類(lèi)患者只出現(xiàn)了輕微癥狀。
為了更好地了解這一過(guò)程，歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室格勒諾布爾分部科學(xué)家研究了禽流感病毒在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的復(fù)制，揭示了病毒經(jīng)歷的不同突變。
這一過(guò)程的核心其實(shí)是聚合酶，它是一種協(xié)調(diào)病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的酶。這種靈活的蛋白質(zhì)可根據(jù)感染期間執(zhí)行的不同功能進(jìn)行重組。這些功能包括轉(zhuǎn)錄和復(fù)制，也就是將病毒RNA復(fù)制成信使RNA，以及復(fù)制病毒RNA再將它包裝成新病毒。
我們知道，病毒復(fù)制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。這里則涉及兩種病毒聚合酶和一種宿主細(xì)胞蛋白ANP32，這3種蛋白共同組成能進(jìn)行復(fù)制的“分子機(jī)器”。ANP32其實(shí)像一道橋梁，溝通了兩種病毒聚合酶（復(fù)制酶和衣殼酶）。復(fù)制酶創(chuàng)建了病毒RNA的副本，衣殼酶幫助將副本包裝在保護(hù)層內(nèi)。
ANP32通過(guò)其結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特尾部，在其中起著作用。有趣的是，ANP32尾部在鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物之間是不同的。這種生物學(xué)差異，解釋了為什么禽流感病毒在哺乳動(dòng)物和人類(lèi)中不易復(fù)制。
換句話說(shuō)，適應(yīng)鳥(niǎo)類(lèi)的聚合酶要想在人類(lèi)細(xì)胞中復(fù)制，必須獲得某些突變才能使用人類(lèi)ANP32。
現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)獲取了人類(lèi)適應(yīng)型禽流感聚合酶（來(lái)自H7N9菌株）的復(fù)制酶和衣殼酶結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)提供的信息，讓人們知道哪些突變可能使禽流感聚合酶適應(yīng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞。
這些研究意義非凡，因?yàn)槿藗儽仨氄J(rèn)真對(duì)待由高致病性、適應(yīng)人類(lèi)且高死亡率的禽流感病毒株引起的流行病威脅。應(yīng)對(duì)這一威脅的關(guān)鍵措施，正是監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)病毒的突變，并準(zhǔn)確評(píng)估出它們是否正在“想方設(shè)法”向哺乳動(dòng)物傳播。
