有性生殖与病毒感染事实上存在很多共同之处

有性生殖与病毒感染事实上存在很多共同的地方。根据1项新的研究，这两种进程依赖于单个蛋白HAP2，这类蛋白能够让两个细胞（如精细胞和卵细胞）无缝融会，或让1个病毒与细胞膜融会。蛋白HAP2在病毒、单细胞原生动物、很多植物和节肢动物中广泛存在，这提示着这类蛋白是在地球上的生命历史极初期产生进化的。

这1发现揭露出性进化的新细节。这类蛋白作为1种几近通用的生化“栓”能够将两个细胞膜变成1个细胞膜，从而致使遗传物资结合在1起，这是有性生殖的1个必须的步骤。关于这类蛋白功能的新细节可能有助抵抗疟疾等寄生虫病，改良控制害虫的努力。

论文共同通讯作者、美国马里兰大学细胞生物学与份子遗传学系的William Snell教授说，“我们的发现证实大自然具有有限的方式让两个细胞融会成1个细胞。”

Snell说，“1种首先让性进化成为可能并且依然在地球上很多有机体的有性生殖中使用的蛋白与登革热病毒和寨卡病毒用来入侵人细胞的蛋白是相同的。”

Snell和他的同事们在1种被称作莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）的单细胞绿藻中研究了蛋白HAP2。HAP2在单细胞原生动物、植物和节肢动物中是比较常见的，不过它并未在真菌或人类等脊椎动物中发现到。Snell和他的合作者们和其他研究团队之前的研究结果表明在具有这类蛋白的有机体中，HAP2是它们的生殖细胞融会所必不可少的。但是它的精确机制依然是不清楚的。

就当前的这项研究而言，Snell和他的团队利用复杂的计算机分析工具对衣藻蛋白HAP2和已知的病毒融会蛋白的氨基酸序列进行比较。这些结果提示着它们存在显著的类似性，特别是在1个被称作融会环的区域中。这个融会环区域能够让病毒融会蛋白成功地侵入细胞中。Snell推断，如果HAP2像1种病毒融会蛋白那样发挥功能，那末破坏它的融会环应当阻断它将生殖细胞融会在1起的能力。

果然，当Snell团队仅改变衣藻蛋白HAP2融会环上的单个氨基酸时，这类蛋白完全丧失了它的功能。生殖细胞能够附着在1起，但是它们不能够完成最后的1步：它们的细胞膜融会。类似地，当该团队加入1种结合到HAP2融会环上的抗体时，这些生殖细胞也不能够融会在1起。

Snell说，“我们对这些结果感到非常震惊，这是由于它们支持我们针对HAP2蛋白提出的新的功能模式。但是我们需要可视化视察HAP2蛋白的结构，从而确信它与病毒融会蛋白具有类似的功能。”

Snell接触了法国巴斯德研究所结构生物学家、病毒学研究专家Felix Rey。偶合的是，Rey和他的同事们刚利用X射线衍射晶体分析技术解析出衣藻蛋白HAP2的结构。Rey的结果证实确切，HAP2在功能上与登革热病毒和寨卡病毒融会蛋白完全1样。

Rey说，“衣藻蛋白HAP2以与这些病毒融会蛋白相同的方式产生折叠。这类类似性是明确无误的。”

在很多种有机体（包括致病性的原生动物、入侵植物和破坏性的害虫）中，HAP2仿佛是细胞融会所必须的。迄今为止，每一个已知的HAP2蛋白版本在融会环区域同享1个关键性的氨基酸。正因此如此，HAP2多是开发疫苗、疗法和其他控制方法的1种有前景的靶标。

Snell对可能能够控制疟疾备感鼓舞。疟疾是由单细胞原生动物恶性疟原虫致使的。

Snell注意到疟原虫具有复杂的依赖于蚊子和人类宿主的生命周期。Snell说，“开发1种阻断疟原虫生殖细胞融会在1起的疫苗将会是向前迈出的1大步。我们的发现强烈地提示着靶向HAP2的新策略，这些策略可能能够破坏疟原虫生命周期的蚊子传播阶段。”（

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