黃熱病是一種經蚊媒傳播的自然疫源性疾病,具有發病快、傳染性強和致死率高等特點,被世界衛生組織定為國際檢疫傳染病。至今,國際范圍內對已發黃熱病尚無特效治療藥物。近日,中國科學院院士高福領導的中科院天津工業生物所蛋白質工程與疫苗研究團隊在黃熱病毒E蛋白結構和治療性抗體等研究方面取得重要進展,相關研究在線發表于《細胞—報告》。
為探究中和抗體的作用機制,驗證該抗體對病毒有無效果,研究人員解析了高分辨率黃熱病毒的疫苗毒株YF-17D的囊膜E蛋白融合前和融合后兩種形式的晶體結構,發現黃熱病毒的融合前E蛋白呈現二聚體構象,與黃病毒屬其他成員的E蛋白的結構比較相似。在低pH條件下,黃熱病毒的E蛋白呈融合后的三聚體構象,與登革病毒和蜱傳腦炎病毒融合后的E蛋白構象相似。
此外,研究人員對黃熱病毒特異性中和抗體5A的功能、結構和中和機制進行了深入研究,發現5A具有極高的中和黃熱病毒的效力,并能保護小鼠抵御致死劑量的黃熱病毒攻擊。結構分析還發現,5A像一把“雙鎖”,既可以結合融合前的E蛋白二聚體,又可以結合融合后的E蛋白三聚體。進一步的功能實驗也證實,5A能夠在病毒入侵的多個環節起作用:阻礙病毒對宿主細胞的吸附、抑制膜融合過程所必需的E蛋白變構和融合肽插入。這一結果證實了5A超強中和病毒的作用機制。天津工業生物所副研究員校海霞介紹,該研究將為黃熱病毒多肽等小分子藥物和免疫原的設計提供理論基礎。
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