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。。。。。。