EV71臨床株的全病毒和脫衣殼中間體的晶體結構被解析

發布時間：2014-01-09 16:37 原文鏈接： EV71臨床株的全病毒和脫衣殼中間體的晶體結構被解析

　　12月18日，國際學術期刊Journal of Virology在線發表了中國科學院上海巴斯德研究所陳榮課題組的研究論文Human Enterovirus 71 Uncoating Captured at Atomic Resolution。

　　人腸道病毒71(Human enterovirus 71，EV71)是嬰幼兒手足口病(hand-foot-and-mouth diseases，HFMD)重癥的主要致病原因。2008至2012年，手足口病在中國大陸多次爆發，累計死亡達2000多人，但目前還未有預防疫苗和有效藥物。對于EV71病毒顆粒的結構生物學研究能夠幫助研發手足口病的治療方式。

　　在陳榮的指導下，碩博連讀研究生呂柯和實驗室其他研究人員合作，對C4型臨床株EV71病毒顆粒進行了純化和結晶，并通過X-射線晶體學對其進行了結構研究。研究發現，純化出的病毒顆粒分別在兩種不同結晶條件下長出晶體，并呈現出截然不同的結構形式。經過細致的結構分析和生化實驗，確定一種為全病毒顆粒的結構，推斷另一種為脫衣殼中間體的結構。病毒脫殼是病毒與宿主細胞識別作用后，病毒殼構象發生變化以方便病毒基因組進入宿主細胞的重要過程。通過對這兩種結構的對比分析，勾勒出EV71發生脫殼時的構象變化過程，更加清晰地展現了EV71脫殼早期的結構變化。此外，將脫殼中間體的晶體結構擬和到此前EV71 A-particle(Altered particle，一種脫殼中間體)的低溫電鏡結構中，發現了病毒脫殼時衣殼蛋白和RNA的相互作用區域。

　　此項研究是陳榮課題組與軍事科學院秦成峰課題組長期合作的一個階段性成果。此前，生物工程碩士李浩洋在陳榮的指導下，在釀酒酵母中建立了EV71病毒樣顆粒的組裝體系，并且通過和秦成峰組的合作證明釀酒酵母中獲得的EV71病毒樣顆粒可以提供有效免疫保護作用，從而進一步證明釀酒酵母中組裝的CVA16(手足口病的另一個重要致病原)病毒樣顆粒也能夠提供有效免疫保護作用。這些結果表明釀酒酵母中制備的病毒樣顆粒有可能發展為手足口病疫苗。

　　此項研究得到了中科院百人計劃、上海浦江人才計劃、973計劃和中科院上海生命科學研究院等經費的支持。

EV71全病毒和脫衣殼中間體的結構。(左)EV71全病毒的結構;(中)全病毒(紅色)和脫殼中間體(藍色)結構對比;(右)脫衣殼中間體的結構。