美國時間11日，一組由英國與瑞士科學家組成的團隊，成功改造一項細菌中天然存在的蛋白質，使其演化為類似病毒用來包覆其遺傳物質的「衣殼」(capsid)構造。該研究不但揭示了包括新冠病毒在內，許多病毒的部分演化過程，也有望打造出基因治療中可使用的新載體。研究論文發表於頂尖期刊《Science》。

研究團隊將一種對RNA、DNA等核酸缺乏親和力的細菌酶，成功轉化為人造、能選擇性包裝並保護其所複製RNA的衣殼構造。

這項改造技術，包括透過不穩定的氨基酸取代(substitution)和結構域交換(domain swap)，來製造出低聚物(oligomerization)的表面結構，該結構也是組成這項「容器」的基本單元，最終由240個單元組合為人造衣殼。

除了從蛋白質著手改造外，研究團隊也發現，在這項演化的後期階段，衣殼包覆遺傳物質的效率會增加。他們進而證明，這是由於RNA結構發生演化上的改變而導致，而這項機制也出現在包括新冠病毒等天然病毒，用於調節病毒組裝的過程中。

(編按：病毒感染宿主後，通常會在宿主體內複製遺傳物質，透過這些RNA或DNA，可產生病毒組裝所需的材料，並逐步組裝為成熟的新病毒顆粒。)

此項研究橫跨了數學與生物專業，研究團隊由約克大學(University of York)、里茲大學(University of Leeds)和蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zürich)組成。

里茲大學結構生物學教授Peter Stockley表示，他們的研究顯示，按照演化步驟，可讓類病毒顆粒比起原始的RNA，包裝更大量的RNA；此過程因此揭露了病毒在演化過程中可能發生的事。

此外，這些由蛋白質構成的「容器」，也有望成為基因治療使用的新載體。

參考資料：

1.論文原文：https://science.sciencemag.org/content/372/6547/1220

2.https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-06/uoy-sut061021.php

(編譯/巫芝岳)