作者： Yuki、Nekout
編輯：kamin
“你們做不出來(lái)。”
當(dāng)?shù)弥笱蟊税兜闹袊?guó)，有個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的小團(tuán)隊(duì)要嘗試鑒定朊病毒，美國(guó)酵母朊病毒鑒定的頂級(jí)專家蘭德?tīng)枴す柗蚵≧andal Halfmann）這樣評(píng)價(jià)。
然而，就在前天，2019年1月21日，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究成果：《一種病毒編碼的朊病毒》（A viral expression factor behaves as a prion）發(fā)表在《自然-通訊》雜志上 [1] 。
這一研究， 將朊病毒的發(fā)現(xiàn)歷程從動(dòng)物、植物、真菌、細(xì)菌擴(kuò)展到了最后一種生命形式——病毒 。同時(shí)，可能為揭示病毒感染和阿爾茲海默癥之間的必然聯(lián)系帶來(lái)新的啟示。
這是中國(guó)第一個(gè)成功在朊病毒鑒定領(lǐng)域開(kāi)拓疆土的團(tuán)隊(duì)，它的成員總共只有三人： 許曉東、陳紅英和南昊 。
（這項(xiàng)研究的發(fā)起者，許曉東副教授。圖片來(lái)源：南昊）
蛋白膠上的“異常信號(hào)”
時(shí)間回到2002年，許曉東剛從中科院微生物所來(lái)到英國(guó)雷丁大學(xué)，跟隨著名病毒學(xué)教授伊恩·瓊斯（Ian Jones）讀博士。當(dāng)時(shí)他的課題是研究昆蟲(chóng)桿狀病毒中幾種晚期表達(dá)因子。
那時(shí)候，蛋白的研究手段還沒(méi)有現(xiàn)在這么豐富。為了研究這些晚期表達(dá)因子的功能特征，許曉東開(kāi)始嘗試分別在昆蟲(chóng)細(xì)胞和大腸桿菌中，重組表達(dá)這些蛋白。而為了檢測(cè)蛋白表達(dá)蛋白是否成功、表達(dá)蛋白的產(chǎn)量多少，就需要用到一套電泳+免疫印跡檢測(cè)方法。
這個(gè)過(guò)程，就好像是讓細(xì)胞中所有的蛋白進(jìn)行一場(chǎng)“游泳比賽”。由于這些蛋白原本形狀不一、電荷各異，會(huì)影響到比賽結(jié)果。因此需要先加入特殊試劑煮沸樣品，剝奪其形狀，覆蓋其電荷，讓它們變成統(tǒng)一直徑、穿著“等身負(fù)電荷泳裝”的“圓棒”。這樣，它們?cè)谟斡境亍郾０纺z電泳（SDS-PAGE）中的游速，就只和各自體重（分子量大?。┯嘘P(guān)了。
（蛋白質(zhì)樣品在100℃用SDS處理后變?yōu)閹щ姾傻摹皥A棒”）
電泳凝膠的設(shè)計(jì)可謂十分精妙，它分為上下兩層，通電后，上層的濃縮膠會(huì)讓排隊(duì)進(jìn)場(chǎng)的蛋白隊(duì)員們“縱列變橫列”，匯集于泳道前站成一排做好準(zhǔn)備。等進(jìn)入下層的分離膠，就像聽(tīng)到一聲哨響，不同分子量的蛋白開(kāi)始各自發(fā)力向終點(diǎn)（電泳槽正極）游動(dòng)。
質(zhì)量小的蛋白受到的阻力小，游得快；質(zhì)量大的蛋白受到的阻力大，游得慢。“游泳比賽”結(jié)束后，通過(guò)后續(xù)檢測(cè)，就可以大致得知某種特定的蛋白含量究竟有多少了。
（蛋白電泳用到的凝膠（示意圖）。 Nekout繪制。）
通常來(lái)講，前期處理蛋白用到的試劑（SDS和巰基乙醇）會(huì)拆開(kāi)所有聚合的蛋白，濃縮膠中是不會(huì)再留有蛋白的。所以，大家 一般都會(huì)直接把它切下來(lái)丟掉 ，只檢測(cè)分離膠的部分。
而彼時(shí)，剛到英國(guó)第一次接觸這個(gè)操作的許曉東，對(duì)這套流程顯然尚不熟悉，誤打誤撞將濃縮膠也一并做了檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，他意外地發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象：他的樣品中， 一個(gè)名為L(zhǎng)EF-10的桿狀病毒晚期表達(dá)因子出現(xiàn)在了濃縮膠里，并且信號(hào)非常強(qiáng)烈 。
（LEF-10出現(xiàn)在濃縮膠中（示意圖）。 Nekout繪制。）
若將這一現(xiàn)象講給一位蛋白試驗(yàn)高手，那么多半他的第一反應(yīng)是“樣品加的太多啦，蛋白變性不徹底”。還是新手的許曉東，也懷疑這是自己操作的bug。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，他不停調(diào)整試驗(yàn)方法，奇怪的是， 無(wú)論怎么調(diào)整，LEF-10蛋白都雷打不動(dòng)地“賴”在濃縮膠里不走 。這個(gè)現(xiàn)象引起了許曉東極大的好奇。
許曉東有個(gè)好習(xí)慣，但凡遇到不明白的事情，就立刻去查找資料，甚至窮盡文獻(xiàn)，直到獲得令他滿意的解答為止。但是這一回， 他遍歷了圖書(shū)館的相關(guān)書(shū)籍和期刊文獻(xiàn)，卻沒(méi)有找到任何相關(guān)記錄 。
他又將這一現(xiàn)象匯報(bào)給導(dǎo)師，向?qū)熣?qǐng)教。但他的導(dǎo)師剛剛申請(qǐng)到HIV相關(guān)的課題，對(duì)他那塊“奇怪的濃縮膠”并不怎么感冒。沒(méi)有導(dǎo)師的支持，這一發(fā)現(xiàn)就此被選擇性的“忽略”了。
不過(guò)， 從那時(shí)起，濃縮膠里的異常信號(hào)，就一直縈繞在許曉東心頭 。
在黑暗中緩慢前行
2009年，許曉東和妻子陳紅英回到中國(guó)，他想找一個(gè)可以遠(yuǎn)離城市的地方安靜做科研，于是選擇了去西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院任教。
夫妻二人共同建立起實(shí)驗(yàn)室，也逐漸展開(kāi)新的課題研究。
最讓許曉東惦記的，仍然是濃縮膠里的LEF-10。他一心想搞明白那個(gè)異常信號(hào)到底代表著什么。從英國(guó)到中國(guó)，他幾乎逢人就問(wèn)，不放過(guò)一絲線索。他帶過(guò)的歷屆學(xué)生，也都知道他的這個(gè)心結(jié)。
不論怎么問(wèn)，許曉東聽(tīng)到的答復(fù)始終是“沒(méi)見(jiàn)過(guò)”、“不知道”。而越是這樣，他做下去的決心就越堅(jiān)定。
對(duì)于科研，許曉東一直堅(jiān)信這樣一個(gè)理念： 好的課題，不能僅僅著眼于局部，而是要立意高遠(yuǎn)，必須有生物學(xué)上的普遍意義 。
他隱約感覺(jué)到，這個(gè)異常信號(hào)的背后一定蘊(yùn)藏著某些特別的含義。而他的目標(biāo)，就是無(wú)論如何也要找到其中隱藏的秘密。
不過(guò)，由于沒(méi)有任何可借鑒的先例，許曉東在研究初期完全找不到頭緒。他帶著自己的學(xué)生在黑暗中探路，一條行不通，就換另一條，反反復(fù)復(fù)嘗試，斷斷續(xù)續(xù)摸索，進(jìn)度異常緩慢。
經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的努力，許曉東總算收集到一些關(guān)于LEF-10的重要線索。
線索一：聚合體分子量大且不均一
純化后的LEF-10蛋白，會(huì)形成大分子聚合體 。許曉東通過(guò)分子量排阻色譜（一種檢測(cè)物質(zhì)分子質(zhì)量的方法）發(fā)現(xiàn) ，LEF-10形成的聚合體并不是“統(tǒng)一規(guī)格”的，而是分子量不均一的聚合體“集合”。
（LEF-10聚合體分子量大且不均一（示意圖）。Nekout繪制。）
線索二：聚合體常帶有DNA
既然是聚合物，那么就有必要搞清楚它是由什么聚合在一起的：到底是單純的LEF-10蛋白？還是有其他的生物大分子參與？通過(guò)酚氯仿抽提，許曉東竟然從聚合體中獲得了DNA。
（聚合體常帶有DNA（示意圖）。 Nekout繪制。）
線 索三：截短體27-78形成的聚合體分子量呈現(xiàn)嚴(yán)格的倍數(shù)關(guān)系
DNA結(jié)合特性使LEF-10的研究變得復(fù)雜。許曉東便嘗試將這個(gè)蛋白截短，去掉能與DNA結(jié)合的那些氨基酸，看它是否還能形成聚合體。測(cè)試過(guò)多種類型的截短體后，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)保留第27位到第78位氨基酸的部分時(shí)，該蛋白不再帶有DNA，但不影響聚合能力。更重要的是， 這些聚合體按分子量呈現(xiàn)出了漂亮的倍數(shù)梯度 。
（截短體27-78形成的聚合體分子量呈現(xiàn)嚴(yán)格的倍數(shù)關(guān)系。Nekout繪制。）
線索四：LEF-10僅在少量細(xì)胞中表現(xiàn)為聚合體形式
后來(lái)，許曉東又將綠色熒光蛋白融合在了LEF-10蛋白上，觀察LEF-10在原生細(xì)胞中到底是什么樣子。他發(fā)現(xiàn)， LEF-10在極少量的細(xì)胞中能形成有較強(qiáng)熒光信號(hào)的斑點(diǎn) 。而大部分的細(xì)胞中LEF-10都是均勻分布在細(xì)胞中的。
（LEF-10聚合體僅在少量細(xì)胞中出現(xiàn)。圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]）
這些線索的碎片拼接在一起，讓黑暗中主人公的影子漸漸顯露出身形。它們?cè)谠S曉東腦海中拼出了一個(gè)單詞—— prion（朊病毒） 。
（被朊病毒感染的組織切片觀察。圖片來(lái)源： Wikimedia Commons）“ 朊病毒 ”這個(gè)概念對(duì)于大部人來(lái)說(shuō)，多少有些陌生。它名叫病毒卻不是病毒，而是一類出了bug（錯(cuò)誤折疊）的蛋白質(zhì)。朊病毒具有感染性，有時(shí)會(huì)造成致命的疾病。眾所周知的瘋牛病、阿爾茲海默癥，都與這類蛋白有密不可分的關(guān)系。
（阿爾茲海默癥與這類蛋白有密不可分的關(guān)系。圖片來(lái)源：圖蟲(chóng)創(chuàng)意）
這些出錯(cuò)的蛋白往往具有特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能讓它們?cè)谀承l件下相互吸引，肩并肩緊緊粘在一起，形成堅(jiān)實(shí)的高分子聚合體。這樣的聚合體很難被蛋白酶水解，普遍 能夠耐受高溫、輻射和普通的蛋白變性劑 。
這也就解釋了文章開(kāi)頭濃縮膠里那個(gè)異常信號(hào)的成因—— LEF-10和目前已知的大部分朊病毒形成的聚合體類似，具有抵抗SDS變性的特性 。100℃的高溫和SDS的聯(lián)合處理，都沒(méi)有辦法將這種蛋白聚合體拆開(kāi)，這樣“大塊頭”的蛋白聚合體自然會(huì)卡在濃縮膠中里出不來(lái)。
另外，許曉東在LEF-10上發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象和朊病毒其他一些特征也能夠?qū)?yīng)上，比如：朊病毒聚合體大多都不均一，分子量會(huì)呈現(xiàn)為倍數(shù)關(guān)系；一般朊病毒的形成需要某些特定的因素，因此僅會(huì)在少數(shù)細(xì)胞中變成聚合體。
這么一來(lái)，許曉東的研究前景變得豁然開(kāi)朗。
當(dāng)時(shí)，科學(xué)界僅在哺乳動(dòng)物和真菌中發(fā)現(xiàn)過(guò)朊病毒，還 沒(méi)有人報(bào)道過(guò)病毒中的朊病毒 。
他在2013年底的組會(huì)上對(duì)已有的工作做了總結(jié)，并將下一階段的目標(biāo)定為： 證實(shí)LEF-10是朊病毒，為“朊病毒廣泛存在假說(shuō)”提供更多實(shí)例 。
論證之路上的一波三折
在探索科學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中，從“觀察現(xiàn)象”到“提出假設(shè)”只是邁出了關(guān)鍵的第一步。只有通過(guò)合適的方法證實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬚撟C，從不同的角度拿到充足的證據(jù)，證明現(xiàn)象與原因間的“必然性”，才能得到科學(xué)界的廣泛認(rèn)可。
即便有了研究方向，論證的過(guò)程往往也沒(méi)有那么容易。
研究朊病毒，許曉東將面對(duì)重重困難：他的課題組既沒(méi)有這方面的研究經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有合適的工具和技術(shù)體系。朊病毒研究對(duì)他們來(lái)說(shuō)，幾乎是完全陌生的領(lǐng)域。
在沒(méi)有研究基礎(chǔ)的情況下開(kāi)拓新領(lǐng)域，對(duì)他們這樣一個(gè)小課題組來(lái)說(shuō)，無(wú)疑要承擔(dān)巨大的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。但是，迎接這樣的挑戰(zhàn)，在許曉東看來(lái)，正是他做科研的樂(lè)趣所在和動(dòng)力之源。
之后的很長(zhǎng)時(shí)間，許曉東開(kāi)始拼命閱讀朊病毒的相關(guān)文獻(xiàn)。他梳理出朊病毒的 4個(gè)核心特征 ：
1、能以非朊病毒和朊病毒兩種穩(wěn)定狀態(tài)存在；
2、其中一種狀態(tài)可以自發(fā)或受某種誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)；
3、在某種情況下，朊病毒狀態(tài)可以被“治愈”；
4、兩種狀態(tài)都可遺傳下去。
也就是說(shuō)，LEF-10至少需要通過(guò)這4項(xiàng)考驗(yàn)，才有可能拿到朊病毒的“身份證”。而要對(duì)它驗(yàn)明正身，就必須有一套行之有效且能被同行認(rèn)可的鑒定體系。
酵母系統(tǒng)壁壘
目前，在朊病毒領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界認(rèn)可的鑒定體系是由已故的著名生物學(xué)家蘇珊·林德奎斯特（Susan Lindquist, 1949-2016)建立的釀酒酵母Sup35p鑒定方法 [2] 。
（蘇珊·林德奎斯特.圖 片來(lái)源： Wikimedia Commons）
對(duì)許曉東而言，通過(guò)這個(gè)鑒定體系證實(shí)LEF-10的朊病毒特性，是讓科學(xué)界承認(rèn)LEF-10是朊病毒的必由之路。
他立刻給 蘇珊 院士的得意門生——酵母朊病毒鑒定的頂級(jí)專家 蘭德?tīng)枴す柗蚵ㄎ恼麻_(kāi)頭提到的那位） 寫郵件尋求這套系統(tǒng)， 哈爾夫曼 同意了，并告知他們“這套系統(tǒng)很棘手（tricky），你們做不出來(lái)”，許曉東發(fā)了地址過(guò)去，但最后不知為何始終沒(méi)有收到回復(fù)。
幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，直至2014年底，在妻子陳紅英的幫助下，許曉東終于從英國(guó)肯特大學(xué)酵母朊病毒科學(xué)家米克·圖特（Mick Tuite）那里拿到了類似的系統(tǒng)。相較美國(guó)科學(xué)家的系統(tǒng)，圖特的系統(tǒng)能夠更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)朊病毒進(jìn)行鑒定。
拿到了酵母系統(tǒng)，欣喜之余，暗藏的挑戰(zhàn)接踵而至。
這套系統(tǒng)遠(yuǎn)比許曉東想的復(fù)雜與艱難。一方面是系統(tǒng)自身非常復(fù)雜，需要深厚的遺傳學(xué)背景才能知曉其中的原理。另一方面， 這類實(shí)驗(yàn)操作對(duì)很多細(xì)節(jié)的要求異常嚴(yán)苛 ，最好有熟練掌握這一技術(shù)的人手把手教上好幾年，才能獲得所有要領(lǐng)，否則“照著說(shuō)明書(shū)也做不出來(lái)”。
長(zhǎng)久以來(lái)，這個(gè)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)幾乎都被幾個(gè)酵母領(lǐng)域的研究團(tuán)隊(duì)“壟斷”。所以， 哈爾夫曼 說(shuō)他們“做不出來(lái)”，其實(shí)也不是沒(méi)有道理。
畢竟，與哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院的資深團(tuán)隊(duì)相比，許曉東他們無(wú)論在試驗(yàn)條件還是技術(shù)經(jīng)驗(yàn)上均存在不言而喻的天壤之別。
然而這些困難絲毫沒(méi)有動(dòng)搖許曉東的決心。他找到了當(dāng)時(shí)正在讀研二的碩士生，南昊。
（南昊（圖左）與許曉東（圖右）。圖片來(lái)源：南昊）
南昊是個(gè)非常擅于思考的學(xué)生，他平時(shí)涉獵廣泛，對(duì)很多科學(xué)問(wèn)題都有自己的獨(dú)特見(jiàn)解，也懂得該如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)。
一開(kāi)始，南昊對(duì)這個(gè)課題沒(méi)什么興趣，但沒(méi)過(guò)多久，他就被這個(gè)領(lǐng)域深深吸引，覺(jué)得“越做越有趣”。 南昊漸漸意識(shí)到，這項(xiàng)研究一旦成功，將是一次能夠“更新教科書(shū)”的成果 。
南昊全身心投入到研究中，夜以繼日地做實(shí)驗(yàn)。
事實(shí)證明，“壁壘”是真實(shí)存在的。這套酵母系統(tǒng)非常頑劣，南昊每一步都嚴(yán)格按照論文里提供的方法來(lái)做，但就是做不出結(jié)果，走了很多彎路。
他和許曉東反復(fù)討論細(xì)節(jié)不斷改進(jìn)方案。后來(lái)，隨著文獻(xiàn)的不斷積累和操作上的日臻成熟，桀驁難馴的酵母系統(tǒng)一點(diǎn)點(diǎn)低下了高傲的頭顱，漸漸發(fā)揮出了功效。鑒定路上的四道大門被一道道解鎖。
與時(shí)間賽跑
釀酒酵母中，存在一種天然的朊病毒Sup35p。正常情況下，這個(gè)蛋白的功能是讓翻譯過(guò)程在該停的地方停下來(lái)。但受到某些刺激時(shí)，Sup35p蛋白會(huì)表現(xiàn)出朊病毒特性，在細(xì)胞中變?yōu)榫奂w，就會(huì)失去對(duì)翻譯過(guò)程的管控，出現(xiàn)許多過(guò)度翻譯延長(zhǎng)的蛋白質(zhì)，最終影響酵母的表型。
這樣的變化雖然會(huì)使一些正常的蛋白失去功能，但同時(shí)也會(huì)讓一些提前終止突變（翻譯一半就停了）的蛋白恢復(fù)功能。例如，在釀酒酵母LJ14菌株中，它的腺苷酸合成通路中的ade基因中間就含有一個(gè)由突變產(chǎn)生的提前終止密碼子。
在Sup35p正常發(fā)揮功能時(shí)， ade 基因翻譯到一半就終止了，因此LJ14菌株沒(méi)辦法自己合成腺苷酸，只能在額外提供了腺苷酸的培養(yǎng)基上生存。同時(shí)， ade 基因的失效，使得腺苷酸合成的前體物在細(xì)胞中積累。
非常有趣的是，這種前體物是一種紅色的色素分子，能讓酵母呈現(xiàn)為紅色。但當(dāng)Sup35p轉(zhuǎn)變?yōu)殡貌《緯r(shí)， ade 基因中的提前終止密碼就不起作用了，核糖體能夠通讀過(guò)去，形成有功能的Ade蛋白，酵母就會(huì)變?yōu)榘咨?/p>
這樣一來(lái)，只要用其他的DNA序列替代Sup35p，不就可以通過(guò)顏色表型初步檢測(cè)那段序列是否可以編碼朊病毒了？
于是，許曉東和南昊將LEF-10蛋白上的具有朊病毒特征的部分氨基酸替換在了酵母的Sup35p蛋白上。成功的觀察到了和野生Sup35p相似的效果。
1.培養(yǎng)基上既有紅色菌落又有少量白色菌落——說(shuō)明LEF-10能以非朊病毒和朊病毒兩種穩(wěn)定狀態(tài)存在；
2.挑選紅色的菌落中酵母?jìng)鞔?，能觀察到自發(fā)形成的新的白色菌落——說(shuō)明其中一種狀態(tài)可以自發(fā)或受某種誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài)；
3.抑制或敲除了能促進(jìn)朊病毒聚集的分子伴侶HSP104之后，LEF-10也會(huì)從朊病毒態(tài)的白色菌落變?yōu)榉请貌《緫B(tài)的紅色菌落——證明在某種情況下，朊病毒狀態(tài)可以被“治愈”；
4.白色菌落傳代能產(chǎn)生白色菌落，紅色菌落傳代也能產(chǎn)生紅色菌落——證明兩種狀態(tài)都可遺傳下去。
（利用酵母系統(tǒng)驗(yàn)證病毒中的朊病毒。圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]）
由此，LEF-10的朊病毒特性幾乎可以說(shuō)是板上釘釘了。
除此之外，他們陸續(xù)從其他角度（如該桿狀病毒侵染的昆蟲(chóng)細(xì)胞、SDD-AGE等）共同證實(shí)了LEF-10的朊病毒特性；并找到了對(duì)LEF-10形成聚集體關(guān)鍵的氨基酸殘基位點(diǎn) [1,3] 。
（LEF-10的蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1]）
就在他們收集證據(jù)的過(guò)程中，2017年1月，《科學(xué)》雜志上報(bào)道了第一個(gè)細(xì)菌中的朊病毒 [4] ，這讓許曉東團(tuán)隊(duì)受到鼓舞也倍感壓力，他們必須和時(shí)間賽跑，不然很可能被其他人超越。
終于到了投稿的階段，可能由于他們研究的對(duì)象（昆蟲(chóng)病毒）比較“冷門”，先后被幾家頂級(jí)期刊拒稿后，最終被《自然-通訊》正式接收。 在朊病毒鑒定領(lǐng)域中，第一次出現(xiàn)中國(guó)團(tuán)隊(duì)的身影 。
（團(tuán)隊(duì)主要成員許曉東。圖片來(lái)源：南昊）
這項(xiàng)研究成果得到了酵母朊病毒領(lǐng)域元老 米克·圖特 的認(rèn)可（就是前面說(shuō)到的提供酵母系統(tǒng)的教授），也讓許曉東當(dāng)年的導(dǎo)師瓊斯倍感意外，他沒(méi)想到自己的學(xué)生可以把桿狀病毒中的朊病毒做到這個(gè)程度。
啟示
你可能會(huì)問(wèn)，病毒中發(fā)現(xiàn)了朊病毒，意味著什么呢？
病毒作為最小的生命形式，一共也沒(méi)有多少基因，這個(gè)蛋白對(duì)桿狀病毒來(lái)說(shuō)有意義嗎？
這里就要回到第二條線索—— LEF-10的聚合體上帶有DNA 。這意味著，它很可能是一種轉(zhuǎn)錄因子，在昆蟲(chóng)體內(nèi)會(huì)控制一些基因的表達(dá)。
病毒感染宿主后會(huì)開(kāi)始大量復(fù)制，當(dāng)他們數(shù)量太多的時(shí)候，就會(huì)過(guò)度消耗宿主的資源，并威脅到宿主的生命。
如果宿主死亡，病毒也就無(wú)法存活。
據(jù)推測(cè)，LEF-10蛋白單體行使的本職工作是促進(jìn)病毒復(fù)制，當(dāng)感受到宿主資源不足時(shí)，這些單體就開(kāi)始聚集。聚集后的LEF-10不能行使原有功能，從而扼制晚期基因的表達(dá)，限制病毒的復(fù)制，讓宿主有喘息之機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)病毒和宿主間的平衡關(guān)系。
這種調(diào)控方式可以被看成是一種“剎車機(jī)制”（可以理解為“節(jié)育”）。這種機(jī)制有利于病毒在宿主體內(nèi)更長(zhǎng)久的持續(xù)復(fù)制，能夠讓宿主存活更久，將其帶到更遠(yuǎn)的地方“繁衍生息”。
（圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn)[1](Nekout漢化)）
另一方面，在病毒中發(fā)現(xiàn)朊病毒，也為解釋許多朊病毒相關(guān)的疾病提供了一種新的可能。
比如，長(zhǎng)久以來(lái)困擾著全世界科學(xué)家的 阿爾茲海默癥 。
在這項(xiàng)研究之前，科學(xué)界就早已發(fā)現(xiàn)了一種朊病毒能使另外一種不同的蛋白轉(zhuǎn)化為新的朊病毒 [5-7] 。
例如，在人的神經(jīng)細(xì)胞中淀粉樣蛋白Amyloid beta（Aβ）能引發(fā)Tau蛋白聚集成具有細(xì)胞毒性的富β-片層狀聚合體 [8] 。不僅人自身的內(nèi)源蛋白可以誘發(fā)這一過(guò)程。一些來(lái)自于病原微生物的淀粉樣蛋白也有類似的能力 [9] 。
近年來(lái)，已經(jīng)有很多研究發(fā)現(xiàn)病毒感染與阿茨海默癥發(fā)病之間存在關(guān)聯(lián) [10-12] ，但還說(shuō)不清具體的關(guān)系是什么。而這項(xiàng)研究就給了人們一個(gè)新的提示： 如果某些人源病毒，如皰疹病毒，也編碼類似的蛋白，一旦它在某些情況下入侵人腦，并產(chǎn)生朊病毒，就有可能誘發(fā)阿爾茲海默癥。
當(dāng)然，這樣的假設(shè)還有待進(jìn)一步驗(yàn)證，但它為研究病毒感染與阿爾茲海默癥發(fā)病之間的必然性，提供了一個(gè)新的方向。
從困境到曙光
心之所向，雖遠(yuǎn)必達(dá)。
時(shí)至此刻，17年前那次“異?，F(xiàn)象”埋下的小小種子，終于在幾位執(zhí)著的科研人的悉心呵護(hù)下萌芽長(zhǎng)大，為朊病毒在不同生命形式的發(fā)現(xiàn)史蓋上“收官之印”。
而這些年，他們付出了太多常人無(wú)法想象的艱辛。
由于研究方向過(guò)于生僻，許曉東常年申請(qǐng)不到課題，評(píng)不上職稱，至今仍是一位七級(jí)副教授。因?yàn)槿鄙俳?jīng)費(fèi)，他也不具備招生資格，大部分實(shí)驗(yàn)都由南昊一人完成，偶爾還需要親自上陣。截至文章接收時(shí)，許曉東的賬面經(jīng)費(fèi)已不足千元。
許曉東的妻子陳紅英教授一直很支持他的工作，不惜犧牲一些自己很喜歡的課題，給予許曉東各方面的支持與鼓勵(lì)。
南昊為了這個(gè)課題，畢業(yè)后放棄了考博和工作的機(jī)會(huì)，主動(dòng)留在實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，全年沒(méi)有休過(guò)假，甚至過(guò)年都不回家。沒(méi)有補(bǔ)助，就在實(shí)驗(yàn)間隙出去打工賺錢。
多年的堅(jiān)守與付出終于有了回報(bào)。許曉東在日志中認(rèn)認(rèn)真真感謝了每一位給予過(guò)他幫助的人，并感慨的寫下這樣一句話：“ 我們終究是幸運(yùn)的，終于活著看見(jiàn)了今天的朝霞 ?！?/p>
病毒中發(fā)現(xiàn)阮病毒的故事，講到這里也接近尾聲。它源于不經(jīng)意的好奇，陷于刨根問(wèn)底的探尋，又歸于波瀾不驚的平靜。
不過(guò)，這個(gè)小團(tuán)隊(duì)沒(méi)有就此停下前行的腳步，他們準(zhǔn)備繼續(xù)深入研究LEF-10的功能和結(jié)構(gòu)，并著手開(kāi)發(fā)一套鑒定朊病毒的原核系統(tǒng)，為更多想做朊病毒研究的學(xué)者提供方便可行的工具。
與此同時(shí)，已經(jīng)有其他做病毒的課題組也在濃縮膠中發(fā)現(xiàn)了相似的“異常信號(hào)”，聯(lián)系他們幫忙鑒定；還有的課題組找到他們合作解析LEF-10的蛋白結(jié)構(gòu)。而這樣的合作，放在以前是不可能發(fā)生的事。
未來(lái)，還會(huì)有更多病毒中的朊病毒被學(xué)者們發(fā)現(xiàn)和研究。那時(shí)候，一定會(huì)有一篇來(lái)自中國(guó)的研究出現(xiàn)在他們的引文中： A viral expression factor behaves as a prion .
作者名片
排版：小爽
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