經過近一年的攻關,中國科學院微生物研究所研究員高福研究組對2009甲型H1N1流感病毒表面的兩個重要蛋白——血凝素(HA)和神經氨酸苷酶(NA)的研究取得重要突破。
基于結構生物學信息,研究者發現2009甲型H1N1流感病毒與季節性流感病毒的HA和NA有很大的差別,這解釋了2009年甲型H1N1流感病毒引發大流行的部分原因。該發現對于甲型H1N1流感相關藥物的設計和開發具有重要的指導意義。
有關HA的研究成果發表在今年5月的《蛋白質與細胞》(Protein & Cell)雜志上;NA的研究成果則于9月19日在線發表在《自然—結構和分子生物學》(Nature Structural & Molecular Biology)雜志上。
流感病毒是引起季節性、流行性流感和偶發的流感大流行的致病因子,病毒表面有兩類重要的囊膜蛋白:HA和NA。從結構上講,HA有1~16型,NA有1~9型,兩者排列組合成多種病毒亞型,2009甲型H1N1流感病毒即為HA第1型與NA第1型的組合。兩種蛋白的功能各不相同。HA負責識別宿主細胞表面的唾液酸受體,協助病毒囊膜與宿主細胞膜的融合,在病毒導入宿主細胞的過程中發揮重要作用。HA還是一個重要的表面抗原,抗HA的抗體可以中和流感病毒。
NA則負責移去細胞受體末端與HA結合的唾液酸,有助于新生病毒粒子的釋放和遷移,防止病毒聚集。目前,臨床上廣泛使用的抗流感病藥物扎那米韋(Zanamivir,瑞樂沙)、奧塞米韋(Oseltamivi,達菲)就是針對NA酶活性中心設計的。因此,研究這兩類蛋白對于揭示特定病毒株的致病性、疫苗與藥物研發等具有重要意義。
2009年3月在墨西哥暴發的甲型H1N1流感病毒,迄今仍在世界范圍內廣泛傳播,造成了巨大的經濟和社會損失。2009甲型H1N1病毒基因片段由禽源、人源及豬源流感病毒基因重排而成,它與1918大流行流感病毒在許多方面有很高的相似性。
該研究組選取2009甲型H1N1流感病毒典型毒株A/California/04/2009(H1N1)的HA和NA作為研究對象,表達純化了這兩種蛋白并通過X-射線衍射的方法解析了它們的晶體結構,分辨率分別達到了2.9?