长期以来，组蛋白被认为是细胞生命中专属于真核生物的关键元件，负责将DNA压缩为染色质结构，从而调控基因表达并维持基因组稳定性。然而，近年来，科学家发现部分古菌、细菌甚至病毒也拥有组蛋白或类似结构的蛋白质。这些病毒组蛋白不仅在结构和功能上表现出惊人的多样性，还能够组装成类似真核细胞的“类核小体”颗粒，极大拓展了我们对病毒基因组组成、病毒-宿主相互作用及组蛋白演化起源的理解，为病毒学与表观遗传学的未来研究开辟了新的方向。

近日，浙江大学医学院刘越和转化医学研究院王海波研究团队在hLife上发表题为“Metagenomic mining reveals novel viral histones in dsDNA viruses”的研究论文（图1），揭示了双链DNA病毒（dsDNA病毒）中丰富的新型病毒组蛋白及组蛋白折叠蛋白。研究团队利用基于结构的蛋白质大规模比对方法，对IMG/VR 4宏基因组数据库进行了系统分析，成功鉴定出超过1500个病毒来源的组蛋白和组蛋白折叠蛋白，显著拓展了病毒组蛋白的结构和功能多样性。

图1 论文标题及作者信息

图2 同一病毒基因组内的组蛋白组装形成核小体

本研究发现了6类在结构与功能上独特的新型病毒组蛋白折叠蛋白，其中部分结构类型在现有数据库中并不存在任何同源物。这些新发现的组蛋白折叠蛋白在结构上表现出多样性，比如，部分蛋白以独特的“头对头”或“尾对尾”等排列方式形成稳定的多聚体，甚至发现了一类包含特殊RNA结合结构域（KOW结构域）的组蛋白折叠蛋白，这些病毒蛋白可能发挥着与传统核小体结构截然不同的功能（图3）。

图3 病毒组蛋白折叠蛋白聚类和解构预测

最后，还发现病毒组蛋白的存在与病毒自身编码的染色质相关蛋白数量呈显著正相关，尤其是含有SNF2结构域的染色质重塑蛋白在病毒基因组中最为常见。这一结果暗示病毒可能通过编码染色质相关蛋白与组蛋白共同作用，演化出复杂的染色质调控机制，以更有效地完成病毒基因组的表达和复制。

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作者简介

刘洋  助理研究员

第一作者

机构：浙江大学医学院

研究方向：细菌与病毒的水平基因转移及基因组进化

侯竹如  博士研究生

第一作者

机构：浙江大学医学院

研究方向：呼吸道病毒的感染机制

郝万山  博士研究生

第一作者

机构：浙江大学转化医学研究院（联合培养）

研究方向：染色质结构和DNA复制起始激活过程的机制研究

王海波 百人计划研究员  

通讯作者

机构：浙江大学转化医学研究院/浙江大学医学院附属第二医院

研究方向：染色质高级结构及真核生物基因转录过程中表观遗传调控的机制研究

刘越 百人计划研究员  

通讯作者

机构：浙江大学医学院基础医学院/附属第一医院

研究方向：病毒与宿主相互作用

期刊简介

hLife由高福院士、董晨院士和Jules A. Hoffmann教授（2011诺奖获得者）领衔，是中国科学院微生物研究所主办，中国生物工程学会，浙江大学陈廷骅大健康学院，西湖大学医学院，上海市免疫治疗创新研究院和广州霍夫曼免疫研究所联合支持，与国际出版商爱思唯尔合作的健康科学领域综合性英文期刊。

hLife聚焦健康科学领域的前沿进展，旨在促进基础研究与临床应用的融合发展。期刊发表与医学相关各研究领域最新成果，学科领域包括（但不限于）病原生物学、流行病学、生理学、免疫学、结构生物学、疾病监测、肿瘤、药物、疫苗和健康政策等。

hLife是一本金色开放获取期刊，月刊出版；2022年成功入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”；2023年11月正式创刊; 2024年5月被DOAJ收录；2024年8月被Scopus收录。

2026年前hLife接收的稿件免收文章处理费（APC）。

期刊网址：

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