病毒的化学和结构研究

2.病毒的化学和结构研究

烟草花叶病毒

1935年，美国生化学家斯坦利意外地发现，烟草花叶病毒的侵染性能竟然可以被胃蛋白酶破坏。在这一现象的启示下，他几乎磨了上吨重的感染花叶病的烟叶，用提酶（一种很复杂的提取特定蛋白质的工艺）的方法，把病毒提纯出来。他得到了一小匙在显微镜下看来是针状结晶的东西，把结晶物放在少量水中，水就出现乳光了，用手指沾一点这样的溶液，在健康烟叶上摩擦几下，一星期后，这棵烟草也得了同样类型的花叶病。可见提纯的东西，也含有侵染性的烟草花叶病毒。现在，在美国加州大学原来的斯坦利实验室里，仍然保留着一个标注着“Tob.Mos.”字样的瓶子，其中就盛着当年第一次提纯的烟草花叶病毒（简称TMV），证明这种结晶物质是蛋白质，初步的渗透压和扩散测定表明，这种蛋白质的分子量，高达几百万。其结晶制品的侵染性，依赖于蛋白质的完整性，侵染性，被认为是病毒蛋白质的一种性质。1953年，Stanley的研究论文，发表在Science杂志上。在论文中，他写道：“烟草花叶病毒，是一种具有自我催化能力的蛋白质，它的增殖，需要活体细胞的存在。”在获得TMV结晶之后的将近20年时间里，许多其他病毒，也相继被结晶出来。1955年，Scaffer和Schwerdt，成功地结晶了脊髓灰质炎病毒，这是第一个被结晶出来的动物病毒。然而，在他的结晶工作中，斯坦利并未注意到病毒的含磷组分。1936年，Bawden和Pirie等生化学家，把TMV纯化后，发现了里面有含磷和糖类的组分，它们以核糖核酸的形式存在。通过热变化，这种核酸还可以从病毒粒子中释放出来，不久斯坦利也证实了这一发现。斯坦利和他的同事经过实验证实，其他几种植物病毒的核酸，也能从它的核蛋白中提取出来。

知识小百科

胃蛋白酶

胃蛋白酶是一种消化性蛋白酶，由胃部中的胃黏膜主细胞所分泌，功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。一种物质能被胃蛋白酶破坏，说明它的从外组成成分里有蛋白质。

斯坦利发现TMV的结晶及其化学本质，为医学和生物科学作出了巨大的贡献。这不仅引导人们从分子水平去认识生命的本质，而且为分子病毒学和分子生物学的诞生，奠定了基础。鉴于斯坦利在病毒学领域的巨大贡献，1946年，他被授予诺贝尔奖，这是病毒学领域里，获此殊荣的第一个科学家。