流行病研究的里程碑成果

　　

生物通报道  今天来自传染病结构基因组学中心（CSGID）和西雅图传染病结构基因组学中心（SSGCID）的研究人员宣布达到了流行病研究的一个重要里程碑，确定了来自传染病生物体的1000种蛋白质的结构。来自这些结构的信息应该可以促成对这些病原体引起的致命性疾病的新干预。

自2007年以来，SSGCID，生物医学研究所为首的Peter J. Myler博士和CSGID，西北大学范伯格医学院分子药理学和生物化学系Wayne Anderson博士获得了来自美国国立卫生研究院（NIH）下属国立变态反应与感染性疾病研究所（NIAID）五年合同的资金资助。

来自两个中心的研究人员利用X射线晶体学和核磁共振方法检测了来自超过40种人类病原体的蛋白质的原子细节，其中包括鼠疫、炭疽热、沙门氏菌病、霍乱、肺结核（TB）、麻风病、阿米巴痢疾和流感的病原体。这些蛋白质被选定是由于它们的生物医学相关性，以及潜在的治疗及诊断利益，有三分之一直接从传染病研究团体处获得。Anderson说：“我们为药物发现奠定了基础。确定这些蛋白质的结构能够帮助研究人员发现新药、重要酶类和可能的候选疫苗的有潜力的靶点。”Myler补充说：“两个中心发布的超过80篇的科学论文凸显了这一研究工作的重要性。”

今天在医学上的重要挑战之一就是对抗产生了耐药性的细菌。抗甲氧西林金黄色葡萄球菌（一般称之为MRSA）由于对包含青霉素和头孢菌素类等抗生素形成了耐药性因此使治疗变得极其困难。Anderson 说：“通过确定这些药物靶向蛋白质的结构，我们现在能够观察到原子如何在空间内发生了重排以及它们如何相互作用。然后研究人员就可以确定细菌产生耐药性的机制，找出改变药物使细菌无法识别它的方法。”

SSGCID的联合研究组长（PI）Lance Stewart博士说：“多重耐药结核分枝杆菌(MDR-TB)菌株的出现也是全球一个重要的健康问题，来自印度的最新结核病例被认为具有广泛的耐药(XDR-TB)。”世界卫生组织（WHO）和其他的全球卫生机构呼吁共同努力发现新的治疗药剂寻找新的更好的药物对抗结核，尤其是靶向治疗疾病耐药性菌株的药物。SSGCID已经解析了来自肺结核的22个蛋白质结构以及来自分枝杆菌属的其他126个密切相关的靶点。这些分枝杆菌可以引起诸如麻风病、布路里溃疡和艾滋病患者肺部感染等疾病。这些结构将有助于了解这些致命性疾病，并提供新药开发的蓝图。

当这两个结构基因组学中心最初获得NIH资金时，他们的期望是在五年时间内解析750个结构。然而受到对这些病原体结构数据需求的驱动，他们已经超过了这一目标。技术的进步的两个研究团队的效率使得他们在5年合同期满前远远超过了最初的目标。

Anderson说：“过去需要4年时间来确定一个结构。现在我们可以每个星期确定大约3个。我们中心与超过200名科研合作者建立了交流，将大大加快药物开发，了解这些生物体的生物学。”在两个协会中的每个机构均对高通量流水线的不同方面做出了贡献，包括利用生物信息学选择靶蛋白，将基因克隆到细菌中生成蛋白，纯化和结晶，利用美国和加拿大9种不同的光束线（beam-line）采集X射线衍射数据。在解析蛋白质结构后，研究团体可以通过NIH支持的蛋白质数据库（Protein Data Bank）免费获取索引。也可通过访问CSGID和SSGCID网站获取结构信息。

对指定蛋白质靶点结构测定感兴趣的科学团体成员可以在SSGCID或CSGID网站上完成申请。这一服务免费提供给科学界，两个中心还通过NIH资助的生物防卫和新出现感染研究资源库免费分发蛋白质表达克隆。

（生物通：何嫱）

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