一些胃肠道病毒需要钙。他们需要钙离子来执行病毒生命的几个基本方面，例如进入宿主细胞，基因组复制和建立新病毒以入侵其他细胞。被病毒入侵的细胞也使用钙。他们将其用作调节许多细胞自身过程的信号，但病毒可以接管细胞中的钙信号，以满足其自身的需求。

在许多情况下，这种病毒收购涉及一种称为病毒蛋白的病毒蛋白的生产，该蛋白的作用类似于离子通道，重定向细胞钙信号传导以发挥病毒功能。医学上重要的胃肠道病毒(例如轮状病毒)需要钙才能复制并使用维罗帕林来控制细胞内的钙信号传导，但尚未调查是否还会引起人和动物严重胃肠道问题的其他病毒(如诺如病毒)引起钙代谢。相同。

Viroporins接管吗?

贝勒医学院的分子与生物医学综合研究生课程的研究生艾丽西亚·斯特塔克(Alicia Strtak)进行了该项目，以研究图兰病毒(一种与人诺如病毒生物学上相似的杯状病毒)是否需要钙来复制。如果是这样，它如何接管细胞钙信号传导?

Strtak说：“人类诺如病毒是急性肠胃炎的主要原因，在每个年龄段都有潜在的威胁生命的疾病。”“人们对开发有效的疗法抱有极大的兴趣，但是关于杯状病毒(包括诺如病毒)如何引起疾病的许多方面尚未明确。”

诺如病毒的研究对研究人员提出了很大的挑战，尽管在使用人肠小肠培养物在实验室中成功培养诺如病毒方面已经取得了很大进展，但是研究其他杯状病毒(如杜兰病毒)仍然有很多收获与诺如病毒有关，并且在实验室中易于研究。

在该项目期间，Strtak在贝勒大学分子病毒学和微生物学助理教授约瑟夫·海瑟博士的实验室工作，并将杜兰病毒用作诺如病毒的模型系统。

“我们认为杜兰病毒具有使其成为人类诺如病毒模型的良好候选者的特征。这些病毒具有共同的生物学和遗传特征，例如，它们以相同的方式组织其基因组，感染相同类型的细胞(肠上皮细胞) )并以类似的方式引起疾病。”斯特塔克说。“此外，杜兰病毒可以在实验室中的系统中生长，从而有助于调查其在感染期间所采取的途径。”

复制要求

Strtak，Hyser和他们的同事们结合了细胞培养，生物化学和钙成像技术来回答以下问题，杜兰病毒要实现强大而有效的复制需要哪些关键因素?为了解决这个问题，他们集中研究了杜兰病毒在感染过程中如何重塑宿主的钙信号传导。

Strtak说：“首先，我们发现杜兰病毒确实需要细胞内的钙才能复制。没有它，病毒复制能力将很差。”“我们还发现钙来自内质网中的细胞存储，而为了获得这种钙的来源，杜兰病毒似乎使用了其蛋白质NS1-2。”

研究人员发现证据表明，杜兰病毒NS1-2蛋白起着viroporin的作用，该离子通道通过触发其从储存它的内质网到发生病毒复制的细胞质的流动来破坏细胞钙信号传导。

杜兰病毒发现提示诺如病毒复制

为了确定诺如病毒是否可能使用类似的策略感染上皮细胞，Strtak和她的同事比较了杜兰病毒NS1-2蛋白和人诺如病毒蛋白破坏钙信号传导的能力。他们发现诺如病毒NS1-2蛋白诱导的细胞钙信号传导变化与杜兰病毒NS1-2蛋白触发的变化相似。

Strtak说：“这是第一个功能证据，表明我们在杜兰病毒中鉴定的功能也可能存在于人类诺如病毒中。”