高福、施一等在寨卡病毒致病機(jī)制研究中取得進(jìn)展

2016年09月06日訊 中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員施一和中國(guó)科學(xué)院院士高福團(tuán)隊(duì)在揭示寨卡病毒致病機(jī)制方面取得新進(jìn)展，研究結(jié)果以Contribution of intertwined loop to membrane association revealed by Zika virus full-length NS1 structure（《寨卡病毒NS1全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)揭示NS1膜結(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域》）為題近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊The EMBO Journal上。

近來(lái)，越來(lái)越多的臨床及實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明寨卡病毒感染與胎兒和新生兒的小頭畸形癥以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)，這引起了全球的關(guān)注。寨卡病毒共編碼10種蛋白，其中非結(jié)構(gòu)蛋白NS1是病毒唯一分泌并與宿主相互作用的重要蛋白，在病毒復(fù)制、病理及免疫逃逸中起著關(guān)鍵作用。四個(gè)月前，施一和高福團(tuán)隊(duì)率先解析了寨卡病毒NS1的C端分子結(jié)構(gòu)，揭示了不同黃病毒NS1存在不同的表面電荷分布，論文發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然結(jié)構(gòu)與分子生物學(xué)》（Nature Structural & Molecular Biology）上。

這次，他們解析了寨卡病毒NS1全長(zhǎng)蛋白的晶體結(jié)構(gòu)。NS1存在結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)面，內(nèi)表面和外表面，分別面對(duì)病毒的復(fù)制系統(tǒng)和宿主的免疫系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)蛋白的兩個(gè)主要功能。研究人員在寨卡病毒NS1結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面發(fā)現(xiàn)有一個(gè)長(zhǎng)的纏繞loop可以形成疏水的“spike”，可以插入細(xì)胞膜中，參與膜結(jié)合。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在不同的黃病毒中“spike”氨基酸雖然是不一樣的，但是存在類(lèi)似的特征，即都為疏水或正電荷氨基酸，有利于結(jié)合脂類(lèi)雙分子層。此外，與已有的西尼羅病毒及登革病毒NS1結(jié)構(gòu)相比，發(fā)現(xiàn)寨卡病毒的NS1在內(nèi)表面和外表面都存在不同的電荷分布特征。這項(xiàng)研究能夠幫助人們進(jìn)一步了解寨卡病毒NS1蛋白的作用機(jī)制及其對(duì)疾病的影響。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士生許曉瑩和中國(guó)科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院宋豪博士為文章的第一作者，施一研究員和高福院士為文章的通訊作者。研究得到了自然科學(xué)基金委、科技部973、中科院寨卡病毒應(yīng)急攻關(guān)項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

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