微生物所發表寨卡病毒結構生物學綜述文章

　　近日，《細胞》（Cell）子刊、生物化學研究學術期刊Trends in Biochemical Sciences在線發表了中國科學院微生物研究所研究員施一與高福的題為Structural Biology of the Zika Virus（《寨卡病毒結構生物學》）綜述文章，系統地總結了2015年寨卡病毒暴發以來全球科學家在寨卡病毒結構生物學領域所取得的重要進展，并對該領域未來研究方向進行了展望。

　　早在1947年，寨卡病毒就在烏干達寨卡叢林的恒河猴中被發現，但一直沒有受到人們的關注。直到2015年，寨卡病毒在南美大暴發，才使其成為國際關注的公共衛生問題。目前，全球已有八十多個國家和地區出現了寨卡病毒感染病例，我國也在2016年出現了輸入性寨卡病毒感染病例。寨卡病毒是一種蟲媒病毒，與同屬黃病毒屬的登革病毒、日本乙腦病毒、西尼羅病毒一樣，主要通過蚊媒傳播，但目前研究表明其也可以通過性傳播。寨卡病毒感染會引起流產、新生兒小頭癥以及格林—巴利綜合征等重大疾病，對人類健康的影響不可低估。目前還沒有有效的臨床抗病毒藥物。

　　面對這個既古老又陌生的病毒，全球科學家協力攻關，取得了豐碩的成果。結構生物學研究對于闡明病毒的感染機制、研發疫苗和中和抗體、揭示關鍵藥物靶點信息及其作用機制等方面具有非常重要的意義。

　　施一與高福共同撰寫的綜述全面介紹了近兩年來科學家在寨卡病毒全病毒結構、E蛋白結構及與不同作用機制的保護性中和抗體的復合物結構研究方面取得的進展，為寨卡病毒的病毒學研究及疫苗和抗體開發奠定了基礎；介紹了非結構蛋白NS1結構研究的進展，發現NS1蛋白具有特殊的表面電荷性質及新的膜結合區，為NS1的致病機制研究提供了新的思路；總結了在重要病毒酶類蛋白NS2B-NS3和NS5結構研究中所取得的進展，揭示保守的藥物靶點信息，為藥物設計提供了結構基礎。

　　最后，該綜述對目前結構生物學研究的局限性進行了分析，如依然還有5個寨卡病毒蛋白結構未曾被解析，病毒復制中心的組裝和復制機制也不清楚，還有對宿主因子參與調節病毒感染過程的結構基礎也缺乏了解。同時，對該領域未來的研究提出了方向，如寨卡病毒穿過人體血胎屏障等的分子機制、靶向NS1抗體的治療效果及機制研究、靶向NS3和NS5等的小分子抑制劑的治療效果評價等。

　　該綜述文章是微生物所在寨卡病毒研究領域的又一項重要成果。高福長期致力于突發傳染性疾病的研究，面對寨卡病毒快速傳播的嚴峻形勢，迅速組織研究團隊，聯合微生物所研究員施一、嚴景華，中國農業大學研究員李向東等對寨卡病毒進行深入研究，取得一系列成果：在病毒蛋白結構方面，解析寨卡病毒首個蛋白晶體結構——非結構蛋白NS1的C端結構（Nat Struct Mol Biol, 2016, 23(5): 456-458），隨后解析其全長結構（EMBO J, 2016, 35(20): 2170-2178），發現NS1蛋白具有特殊的表面電荷性質及新的膜結合區，有利于進一步了解寨卡病毒NS1蛋白的作用機制及其對疾病的影響；解析寨卡病毒NS5結構揭示其保守的藥物作用靶點（EMBO J, 2017: DOI:10.15252/embj.201696241）；首次解析寨卡病毒表面E蛋白的結構，同時破解一株黃病毒廣譜保護性鼠抗 2A10G6與E 蛋白的復合物結構，為寨卡病毒的治療提供了重要的理論基礎和研究思路（Cell Host Microbe, 2016, 19(5): 696-704）。在治療性抗體方面，首次從寨卡病毒康復病人體內分離3株保護性抗體并解析其保護機制，其中兩株抗體高效、特異阻斷寨卡病毒感染，有望進一步開發成藥物，為人類防治寨卡病毒提供了重要的抗體藥物支撐（Sci Transl Med, 2016, 8(369): 369ra179）。在感染機制方面，報道寨卡病毒在小鼠模型中可引起睪丸損傷并最終導致雄性不育，揭示了臨床上寨卡病毒性傳播的機制，呼吁人們高度重視寨卡病毒對生殖健康的風險（Cell, 2016, 167(6): 1511-1524 e1510）。

　　研究團隊將科學普及放在與科技創新同等重要的位置，在深圳市第三人民醫院建成了3米高的寨卡病毒模型雕塑，將寨卡病毒的形態具體化，讓公眾更直觀、清晰地認識寨卡病毒。