科院上海巴斯德所連發三篇文章解析病毒研究

日期：2010-11-05 13:41:35

來自中科院上海巴斯德所的研究人員近期接連發表三項研究成果，獲得病毒研究的最新進展，其中包括：流感病毒基因復制起始機制；調控細胞周期的流感病毒；以及在抗HIV-1新型制劑方面的新進展。

上海巴斯德所的研究人員發現了流感病毒基因復制起始機制：A型流感病毒從vRNA (viral RNA, vRNA )到cRNA (complementary RNA, cRNA)的復制是從vRNA 3’末端的第二位核苷酸殘基開始的。這一研究成果公布在國際著名學術期刊Journal of Biological Chemistry上。

這項研究上海巴斯德研究所豐田哲也研究員領導完成，其他研究人員包括博士研究生張仕堅等。

A型流感病毒是負鏈單鏈RNA病毒，迄今為止已引起四次全球流感大流行。流感病毒具有很高變異性，第一年接種疫苗后，一般第二年就需要重新接種新疫苗。目前針對流感病毒神經氨酸酶 (Neuraminidase, NA）以及M2 離子通道的藥物均發現抗藥突變體。因此，深入理解和揭示A型流感病毒基因復制包括基因復制起始機制，對于尋找抗流感病毒的靶分子具有重要意義。

研究人員在這篇文章中證實，為了能夠復制完整cRNA，病毒首先利用宿主核苷酸末端轉移酶在vRNA 3’ 末端添加核苷酸殘基。他們的研究還發現，在cRNA到vRNA的復制過程中，病毒首先在cRNA 3’ 端內部序列開始合成ApG雙核苷酸RNA；然后，ApG雙核苷酸由于下游RNA空間結構的限制轉移至cRNA 3’ 端與GpC配對引發復制延伸。該研究不但揭示了病毒從vRNA到cRNA復制過程起始的機制，而且更深入發現了cRNA到vRNA復制起始中ApG生成后轉移分子機理。

上海巴斯德研究所孫兵研究員課題組則發表了關于流感病毒調控宿主細胞周期的研究論文。這一研究成果公布在國際知名學術雜志Journal of Virology上。

在本研究中，研究人員觀察了流感病毒對細胞周期的影響。研究結果表明，流感病毒A/WSN/33 (H1N1)的復制可以使細胞周期阻滯在G0/G1期。一些調控細胞周期由G0/G1期向S期轉換的蛋白如高度磷酸化的Rb， p21，cyclinE，cyclinD1等在病毒感染后明顯下調。更為重要的是，研究人員還發現流感病毒通過將細胞周期阻滯在G0/G1期，從而對病毒蛋白表達和病毒大量產生有重要作用。研究還發現一些其它流感病毒株也具有類似的作用。由此可見，這種作用有可能是流感病毒干預宿主細胞周期的一種普遍性機制。該發現為流感病毒致病機理和抗病毒藥物的研究提供了新的思路。

另外上海巴斯德所研究人員在國際學術雜志Retrovirology上發表了關于有效捕獲HIV-1包膜蛋白上瞬間暴露中和表位的研究成果。這項研究由周保羅研究員領導的“抗病毒免疫與遺傳治療”研究組與美國貝勒醫學院合作完成。

如何設計免疫原使其誘導出針對HIV-1包膜蛋白的廣譜中和抗體反應是當今HIV-1疫苗開發的難點。誘導出這些廣譜中和抗體的包膜蛋白表位包括構象依賴的和構象非依賴兩種方式。迄今為止發現的約10個廣譜中和抗體識別的表位均是構象非依賴的。然而，HIV-1感染靶細胞時，包膜蛋白與靶細胞上的受體和輔助性受體作用后會發生一系列構象改變，從而暴露出構象誘導的瞬時性廣譜中和表位。但這些構象誘導的瞬時暴露的廣譜中和表位往往很難用常規方法發現和界定。

在本研究中，研究人員用糖基磷脂酰肌醇錨(GPI)將構象依賴的單鏈抗體錨定在HIV-1易感細胞表面介導病毒進入或者釋放的脂筏區。研究發現其中4個單鏈抗體可不同程度地中和HIV-1，并發現一個識別CD4誘導的極為保守表位的GPI錨定的單鏈抗體X5，能完全抑制本研究中所用的多亞型HIV-1假病毒株以及5個野生型病毒株的感染。此外，該研究還發現細胞表面表達有GPI錨定的單鏈抗體X5的人T細胞能夠長期完全性抑制HIV-1的復制、完全阻止gp120介導的細胞-細胞間融合以及抑制人樹突狀細胞通過DC-SIGN捕獲的HIV-1的感染。更為重要的是，X5的表位對于保持HIV-1生物學活性具有重要作用，也證明了X5表位是抗HIV-1的潛在重要靶點。因此，GPI錨定的單鏈抗體有可能開發為一種通用且有效的方法來發現并界定HIV-1和其它包膜病毒中構象誘導的瞬時暴露的中和抗體及中和表位。GPI錨定的單鏈抗體X5，因其抗HIV-1的廣譜性、強有力的中和活性及其中和表位不易逃逸的保守性，極有潛力被開發成為抗HIV-1的新型制劑，從而對艾滋病的預防及治療起到關鍵作用。