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甲型H1N1流感病毒主要卵白研究获突破

时间:2010-09-20     泉源:科学时报
经由近一年的攻关, , ,,,,中国科学院微生物研究所研究员高福研究组对2009甲型H1N1流感病毒外貌的两个主要卵白——血凝素(HA)和神经氨酸苷酶(NA)的研究取得主要突破。。。。。。


  基于结构生物学信息, , ,,,,研究者发明2009甲型H1N1流感病毒与季节性流感病毒的HA和NA有很大的差别, , ,,,,这诠释了2009年甲型H1N1流感病毒引发大盛行的部分缘故原由。。。。。。该发明关于甲型H1N1流感相关药物的设计和开发具有主要的指导意义。。。。。。


  有关HA的研究效果揭晓在今年5月的《卵白质与细胞》(Protein & Cell)杂志上;;;;;NA的研究效果则于9月19日在线揭晓在《自然—结构和分子生物学》(Nature Structural & Molecular Biology)杂志上。。。。。。


  流感病毒是引起季节性、盛行性流感和偶发的流感大盛行的致病因子, , ,,,,病毒外貌有两类主要的囊膜卵白:HA和NA。。。。。。从结构上讲, , ,,,,HA有1~16型, , ,,,,NA有1~9型, , ,,,,两者排列组合成多种病毒亚型, , ,,,,2009甲型H1N1流感病毒即为HA第1型与NA第1型的组合。。。。。。


  两种卵白的功效各不相同。。。。。。HA认真识别宿主细胞外貌的唾液酸受体, , ,,,,协助病毒囊膜与宿主细胞膜的融合, , ,,,,在病毒导入宿主细胞的历程中施展主要作用。。。。。。HA照旧一个主要的外貌抗原, , ,,,,抗HA的抗体可以中和流感病毒。。。。。。


  NA则认真移去细胞受体最后与HA连系的唾液酸, , ,,,,有助于新生病毒粒子的释放和迁徙, , ,,,,避免病毒群集。。。。。。现在, , ,,,,临床上普遍使用的抗流感病药物扎那米韦(Zanamivir, , ,,,,瑞乐沙)、奥塞米韦(Oseltamivi, , ,,,,达菲)就是针对NA酶活性中心设计的。。。。。。因此, , ,,,,研究这两类卵白关于展现特定病毒株的致病性、疫苗与药物研发等具有主要意义。。。。。。


  2009年3月在墨西哥暴发的甲型H1N1流感病毒, , ,,,,迄今仍在天下规模内普遍撒播, , ,,,,造成了重大的经济和社会损失。。。。。。2009甲型H1N1病毒基因片断由禽源、人源及猪源流感病毒基因重排而成, , ,,,,它与1918大盛行流感病毒在许多方面有很高的相似性。。。。。。


  该研究组选取2009甲型H1N1流感病毒典范毒株A/California/04/2009(H1N1)的HA和NA作为研究工具, , ,,,,表达纯化了这两种卵白并通过X-射线衍射的要领剖析了它们的晶体结构, , ,,,,区分率划分抵达了2.9和1.9。。。。。。


  对2009HA结构的剖析发明, , ,,,,它与1918年大盛行HA的整体结构以及抗原位点(包括5个确定的抗体识别表位:Sa, , ,,,,Sb, , ,,,,Ca1, , ,,,,Ca2和Cb)高度相似, , ,,,,但与季节性流感差别很大。。。。。。研究者推测, , ,,,,2009HA可被1918流感患者或病毒携带者的血清中和, , ,,,,该看法诠释了年轻人对2009甲型H1N1流感易感, , ,,,,而晚年人则具备更强的对抗力这一征象。。。。。。


  研究组还发明, , ,,,,2009HA有增强的碱性区, , ,,,,可提高病毒侵染力。。。。。。但2009HA碱性区周围第N279位与季节性流感及1918HA相比, , ,,,,多了一个糖基化位点, , ,,,,这个糖基化位点可以阻碍碱性区作用, , ,,,,并可能滋扰抗体识别, , ,,,,可导致病毒毒力削弱, , ,,,,对宿主细胞的致死性削弱, , ,,,,病毒毒力抵达动态平衡, , ,,,,从而有利于自己在宿主体内的大宗扩增与侵染。。。。。。


  A型流感病毒的NA共有9个亚型, , ,,,,凭证其一级序列可被分为两组:N1、N4、N5和N8被分为第1组, , ,,,,而N2、N3、N6、N7和N9被归类为第2组。。。。。。第1组NA的主要结构特点在于它的催化位点中有一特另外朴陋, , ,,,,称为“150-洞”, , ,,,,凭证这个特殊朴陋可设计合成一些新型NA抑制剂。。。。。。


  从系统爆发角度上看, , ,,,,2009NA属于典范的第1组成员N1。。。。。。但研究者剖析其晶体结构后发明, , ,,,,与其他典范的第1组N1相比, , ,,,,2009NA并没有“150-洞”, , ,,,,由此推测针对“150-洞”的药物关于2009甲型H1N1流感病毒作用效率削弱, , ,,,,甚至无效。。。。。。


  对此, , ,,,,研究者建议, , ,,,,在设计合成新型抗2009甲型H1N1流感病毒NA药物的时间, , ,,,,须阻止针对“150-洞”的设计要领, , ,,,,而应将眼光集中在更小的酶活区域。。。。。。在设计其他NA亚型流感病毒药物的时间, , ,,,,也应充分思量第1组和第2组NA的区别, , ,,,,来设计特异性的药物。。。。。。


  该项研究的牵头人高福2004年从牛津大学回国, , ,,,,组建了病原微生物与免疫学实验室, , ,,,,研究重点是基于结构的病原与免疫相关卵白的功效研究。。。。。。该项研究获得了中国科学院“流感大盛行应急启动项目”和科技部“流感大盛行‘973’项目”的配合支持。。。。。。

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