主要的痘病毒在感染细胞的细胞质中的组装首先涉及形成一个球形膜结合的未成熟病毒颗粒，其中含有病毒基因组和大约70种病毒蛋白，以及宿主蛋白13, 14。随后，未成熟病毒颗粒经历显著的结构转变，成为具有感染性的细胞内成熟病毒颗粒（IMVs）。在这一成熟过程中，形成一个包含基因组的双凹病毒核心，以及位于核心与病毒膜之间的两个侧体3。核心的边界由附着的外侧层和内核壁定义4, 15, 16, 17（见图1a）。图1：通道复合体的结构和分布。a，纯化IMVs的冷冻电子层析图。左侧，6.24-Å厚的切片通过成像图，展示了一个IMV及其核心壁中的通道复合体（粉红圆圈）。显示了病毒颗粒中心（顶部）和核心壁（中部、底部）的切片。比例尺，100纳米（顶部）和50纳米（底部）。右侧，宫崎病毒IMV的超结构示意图。b，左侧，按IMV计数的通道复合体数量的直方图（n = 92个病毒颗粒，均值 = 19.8个通道，标准差 = 7.6个通道）。右侧，上方，相同IMV中通道复合体和侧面三聚体的后绘图，从顶部（左侧）和侧面（右侧）展示。通道复合体为粉红色，侧面三聚体为绿色，内壁为灰色。右侧，下方，宫崎病毒核心中通道复合体和侧面三聚体的重叠位置图（n = 91个病毒颗粒），从顶部（左侧）和侧面（右侧）展示。c，IMVs中通道复合体的STA图，等高线为0.0559的密度值。不同子结构的密度根据图例着色。在病毒进入过程中，病毒膜与质膜或内涵体膜融合18，病毒核心被转运到细胞质中，在这里以两步过程建立感染19。第一，早期转录在完整核心内发生20。产生的mRNA被导出到细胞质中，以产生抑制宿主抗病毒反应的蛋白质，并允许感染进展21。第二，基因组通过依赖于病毒D5解旋酶的过程从核心释放，以开始基因组复制和涉及新的病毒颗粒组装的病毒蛋白的表达12, 19, 22。mRNA或DNA基因组是如何从核心释放的仍然不完全清楚。我们之前对纯化IMVs的结构研究17显示，在核心壁中嵌入了六聚体孔，这在其他研究中也在宫崎病毒和猴痘中观察到16, 23, 24, 25, 26。我们将这些孔命名为“通道复合体”，以类似结构用于其他dsDNA病毒（如疱疹病毒和细菌噬菌体）的基因组包装和释放27, 28。我们和其他研究者提出，通道复合体介导了病毒侵入后早期mRNA在细胞质中的释放16, 23, 26。在这里，我们通过冷冻电子断层成像（cryo-ET）和纯化IMVs、分离核心和感染细胞的子图像平均（STA）确定了通道复合体的结构和组成。IMVs中通道的结构 嵌入核心壁的通道复合体通过检查我们之前报告的纯化IMVs的层析图17（见图1a）可以识别。我们应用模板匹配，使用我们之前的低分辨率图（EMD-18917）17作为参考，自动识别层析图中的通道复合体。子图像分类的结果是来自92个IMV核心的总共2,075个通道，平均每个核心19.8个，众数为每个核心23个通道（见图1b）。通道更常见于核心的凹面，而不是凸端或侧面（见图1b）。这些通道的STA产生了一个C6对称复合体的图，解析度为8.2 Å，显示出清晰的二级结构特征（见图1c，扩展数据图1和扩展数据表1）。该图揭示了一个约20纳米长的空心圆柱复合体，外径为13纳米，嵌入核心壁并在侧面层上方突出约3纳米（见图1c）。该复合体由一个具有明显外部和内部边缘的中央桶组成。围绕通道的是六个A10–A4异二聚体的侧面三聚体，通过侧面接触与通道相关联（见图1a,c）。通道腔含有一个延长的腔内密度，如先前所报告的17, 23, 24（见图1a,c）。通道的结构模型 为了识别通道复合体的组成蛋白质，我们使用AlphaFold2预测所有已知的宫崎病毒蛋白的单体结构，并将它们系统地拟合到通道图中，同时也以反向手作为负对照拟合图。通过评估模型-图之间的交叉相关系数对拟合残基数量的依赖性，我们识别出E6、E8和L3蛋白作为明显的异常值。