高福院士团队率先破解埃博拉入侵人体细胞的全新机制

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 22:46:47
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高福院士团队率先破解埃博拉入侵人体细胞的全新机制

时间:2016-01-18 字体: 大中小   近日,我中心副主任高福院士及其研究团队在埃博拉研究中取得重大突破——在国际上率先破解了埃博拉病毒入侵人体细胞的全新机制,从分子水平阐释了不同于已知四种病毒膜融合激发机制的一种全新病毒膜融合激发机制(即第五种机制),为特异性抗病毒药物设计提供了新靶点。研究成果《 Ebola Viral Glycoprotein Bound to Its Endosomal Receptor Niemann-Pick C1》(《埃博拉病毒糖蛋白结合内吞体受体NPC1的分子机制》)于北京时间1月15日在线发表于国际权威学术期刊《Cell》上。
  


  就在前一日,世界卫生组织于当地时间14日宣布利比里亚的埃博拉疫情结束,至此西非所有已知传播链已被阻断,这标志着在西非肆虐了将近两年,吞噬了11300条生命的埃博拉疫情正式结束。然而,人类对埃博拉病毒的探索和抗争仍在继续。

  “细胞正常情况下是会阻断病毒的入侵,它有锁,病毒要想进去必须自己找到一把钥匙去开锁。”高福院士讲解到,有别于艾滋病毒和流感病毒入侵细胞的“一个门和一把锁”,埃博拉病毒的入侵机制可以形容为“两个门,两把锁”。

  研究表明埃博拉病毒对宿主的入侵可以分成两个重要步骤。首先,病毒需粘附到宿主细胞膜表面;高福院士团队的研究发现,人TIM分子不与埃博拉病毒囊膜表面糖蛋白直接相互作用,而是通过结合病毒囊膜上的磷脂酰丝氨酸分子来促进病毒感染(该成果以 “埃博拉病毒入侵:人TIM分子的结构与结合PS的分子基础”为题发表在我国顶级期刊《科学通报》上)。第二步为通过细胞内吞进入细胞内部,形成内吞体,在内吞体内,病毒发生膜融合过程,释放自身遗传物质。埃博拉病毒糖蛋白与内吞体膜上的受体NPC1结合后,就像钥匙打开门锁,开启病毒感染过程。如果锁眼被抗病毒药物填上后,就会阻止这个过程,从而达到抗病毒效果。

  为了达到这一目的,弄清埃博拉病毒在内吞体内进行膜融合的具体过程,高福院士团队经过研究在国际上率先解析了NPC1分子的腔内结构域C的三维结构,发现其具有一个由α螺旋和β折叠组成的球状核心结构域和两个突出来的环状结构。随后,该团队解析出病毒表面激活态糖蛋白与腔内结构域C的复合物三维结构,发现结构域C主要利用两个突出来的环状结构插入激活态糖蛋白头部的疏水凹槽里,从而发生相互作用。

  这一重大发现预示着人们能够针对激活态糖蛋白头部的疏水凹槽设计小分子或多肽抑制剂,来阻断埃博拉病毒的入侵过程。高福表示,这并不意味着埃博拉病毒被彻底“干掉”,它并没有消失,而是被有效抑制——在人体免疫系统的辅助下,病毒将得到进一步清除。“就像钥匙和锁的关系,我们设计了一把钥匙,但不用钥匙去开锁,反而是用钥匙把锁眼堵上,两者形成竞争性抑制体,便能有效阻断病毒入侵。”高福院士表示,目前在该研究成果基础上开发新药物的试验已经开始,但尚无法估计其对防控埃博拉病毒可能起到的作用。

  作为科研人员,高福院士表示“我国不仅有劳动力,更要有科技创新脑力!”他呼吁广大疾控人员做科研要“顶天立地”,立足于疾病防控,着眼于全球健康,勇于攻坚克难,为我国乃至全球的疾病预防控制事业做出贡献。
  

(科技处 供稿)http://www.chinacdc.cn/zxdt/201601/t20160118_124595.html

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时间:2016-01-18 字体: 大中小   近日,我中心副主任高福院士及其研究团队在埃博拉研究中取得重大突破——在国际上率先破解了埃博拉病毒入侵人体细胞的全新机制,从分子水平阐释了不同于已知四种病毒膜融合激发机制的一种全新病毒膜融合激发机制(即第五种机制),为特异性抗病毒药物设计提供了新靶点。研究成果《 Ebola Viral Glycoprotein Bound to Its Endosomal Receptor Niemann-Pick C1》(《埃博拉病毒糖蛋白结合内吞体受体NPC1的分子机制》)于北京时间1月15日在线发表于国际权威学术期刊《Cell》上。
  


  就在前一日,世界卫生组织于当地时间14日宣布利比里亚的埃博拉疫情结束,至此西非所有已知传播链已被阻断,这标志着在西非肆虐了将近两年,吞噬了11300条生命的埃博拉疫情正式结束。然而,人类对埃博拉病毒的探索和抗争仍在继续。

  “细胞正常情况下是会阻断病毒的入侵,它有锁,病毒要想进去必须自己找到一把钥匙去开锁。”高福院士讲解到,有别于艾滋病毒和流感病毒入侵细胞的“一个门和一把锁”,埃博拉病毒的入侵机制可以形容为“两个门,两把锁”。

  研究表明埃博拉病毒对宿主的入侵可以分成两个重要步骤。首先,病毒需粘附到宿主细胞膜表面;高福院士团队的研究发现,人TIM分子不与埃博拉病毒囊膜表面糖蛋白直接相互作用,而是通过结合病毒囊膜上的磷脂酰丝氨酸分子来促进病毒感染(该成果以 “埃博拉病毒入侵:人TIM分子的结构与结合PS的分子基础”为题发表在我国顶级期刊《科学通报》上)。第二步为通过细胞内吞进入细胞内部,形成内吞体,在内吞体内,病毒发生膜融合过程,释放自身遗传物质。埃博拉病毒糖蛋白与内吞体膜上的受体NPC1结合后,就像钥匙打开门锁,开启病毒感染过程。如果锁眼被抗病毒药物填上后,就会阻止这个过程,从而达到抗病毒效果。

  为了达到这一目的,弄清埃博拉病毒在内吞体内进行膜融合的具体过程,高福院士团队经过研究在国际上率先解析了NPC1分子的腔内结构域C的三维结构,发现其具有一个由α螺旋和β折叠组成的球状核心结构域和两个突出来的环状结构。随后,该团队解析出病毒表面激活态糖蛋白与腔内结构域C的复合物三维结构,发现结构域C主要利用两个突出来的环状结构插入激活态糖蛋白头部的疏水凹槽里,从而发生相互作用。

  这一重大发现预示着人们能够针对激活态糖蛋白头部的疏水凹槽设计小分子或多肽抑制剂,来阻断埃博拉病毒的入侵过程。高福表示,这并不意味着埃博拉病毒被彻底“干掉”,它并没有消失,而是被有效抑制——在人体免疫系统的辅助下,病毒将得到进一步清除。“就像钥匙和锁的关系,我们设计了一把钥匙,但不用钥匙去开锁,反而是用钥匙把锁眼堵上,两者形成竞争性抑制体,便能有效阻断病毒入侵。”高福院士表示,目前在该研究成果基础上开发新药物的试验已经开始,但尚无法估计其对防控埃博拉病毒可能起到的作用。

  作为科研人员,高福院士表示“我国不仅有劳动力,更要有科技创新脑力!”他呼吁广大疾控人员做科研要“顶天立地”,立足于疾病防控,着眼于全球健康,勇于攻坚克难,为我国乃至全球的疾病预防控制事业做出贡献。
  

(科技处 供稿)