马铃薯病原体的首张原子图揭示了潜在的感染机制

植物易受多种病原体的影响。对于常见的马铃薯植物来说，一种这样的威胁是萎缩败血症分枝杆菌，这种细菌会导致茎变黑、组织腐烂，并经常导致植物死亡，每年造成重大的农业损失。

2012年，研究人员分离出一种感染并杀死这种细菌的新病毒——一种名为φTE（phiTE）的噬菌体。现在，科学家们首次发现了φTE的原子结构，揭示了一种可能比以前认为的更复杂的感染机制。

本月早些时候发表在《自然通讯》上的这项研究是冲绳科学技术研究所（OIST）和奥塔哥大学研究人员多学科合作的结果。它汇集了多个领域的专业知识，包括病毒学、结构生物学、分子遗传学、蛋白质工程、生物化学和生物物理学。

属于最普遍的病毒类别之一，φTE是一种分子遗传学界特别感兴趣的噬菌体。除了在对抗植物病原体方面的作用外，它还是一种常用于研究噬菌体如何与其宿主细菌相互作用的模型病毒。

使用冷冻电子显微镜（cryo-EM），该团队成功地以原子分辨率捕获了完整的φTE病毒颗粒。他们发现，与同一家族中的其他病毒相比，该病毒表现出独特的拓扑结构。

这些新的见解有助于理解使病毒能够将其DNA释放到宿主中并引发感染的构象变化。φTE也被发现具有相对较大的衣壳，可能容纳更大的基因组。

此外，该团队还确定了在维持病毒颗粒的稳定性和功能方面似乎起关键作用的结构元素。直接可视化使他们能够解析一种名为卷尺蛋白（TMP）的蛋白质，这对病毒颗粒的组装和功能很重要。

通过将φTE与相关病毒进行比较，他们发现了几个共同特征以及显著差异。基于这些发现，研究人员提出了一个模型，描述了φTE如何对宿主发起攻击。

这项研究推进了我们对噬菌体（如φTE）的理解，并可能产生重大影响。它将使科学家更好地设计出可以对抗一系列细菌性植物疾病的生物制剂。这些药物是传统化学治疗和抗生素的有价值的替代品。p