华人领导的国际研究团队成功解析了寨卡病毒的关键蛋白

【字体: 时间:2017年04月12日 来源:生物通

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  由印第安纳大学的高正(Cheng Kao)和德州A&M大学的李平伟(Pingwei Li)带领的一只多机构联合团队成功破解了寨卡病毒NS5关键蛋白的蛋白结构。为寨卡病毒感染治疗指明了一条道路。

  

生物通报道:随着丝丝细雨,夏天的脚步越来越近。每当春夏之交,气候变得温暖潮湿,蚊子数量开始急剧上升。与此同时,蚊子带来的许多虫媒疾病跟人类的生活和生命安全都造成威胁,如登革热、埃博拉、寨卡等病毒感染容易大面积爆发流行。例如去年奥运会期间巴西的大规模寨卡病毒感染疫情,便闹得人心惶惶。据世界卫生组织统计,美洲、亚洲、非洲已有50多个国家和地区汇报了寨卡病毒感染病例,我国也已确诊多例输入性寨卡病毒感染病例。因此国际卫生组织号召,预防寨卡病毒,刻不容缓。

寨卡病毒病患者的症状可能包括轻微发热、皮疹、结膜炎、肌肉和关节疼痛、浑身虚弱或头痛。这些症状通常持续2-7天。科学界的共识是寨卡病毒是小头症和吉兰–巴雷综合征的一个病因。目前还在调查与其它神经系统并发症之间的关联。

人类对付寨卡病毒的策略仍然是以预防为主。如何治疗寨卡病毒感染,尤其是孕妇或育龄妇女的感染仍鲜有人知,可以说目前我们还没有特异性治疗方案。

如今,由印第安纳大学的高正(Cheng Kao)和德州A&M大学的李平伟(Pingwei Li)带领的一只多机构联合团队成功破解了寨卡病毒NS5关键蛋白的蛋白结构。为寨卡病毒感染治疗指明了一条道路。

这篇发表在3月27日的Nature Communications的文章向我们展示了作为病毒复制必须蛋白的NS5具有两种酶活:降低人体的抗感染能力;开启病毒基因复制。

研究团队不仅描述了NS5蛋白的两个酶活性位点的结构和功能,还比较了NS5蛋白在各病毒(寨卡病毒、登革热、西尼罗河病毒、乙型脑炎病毒、丙型肝炎病毒)中的结构特点。这些细节将有助于研究人员寻找潜在的抗病毒复制的化合物,用于这些病毒感染的治疗。

李教授说:“ALS是这个项目成功的关键,即便我们的晶体质量很差,ALS拥有的高能光束和光束5.0.2敏感探测器使我们有机会获得晶体数据。”

作为一名分子物理学家,劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的Banumathi Sankaran利用伯克利结构生物学研究中心的先进光源(Advanced Light Source,ALS),完成了NS5的原子结构解析工作。Sankaran是ALS负责对外晶体学合作(Collaborative Crystallography)项目负责人。由NIH提供经费资助,该项目可以通过快捷、可靠、透明的邮件方式向结构生物学研究团体提供技术帮助。由于寨卡病毒的传播已经蔓延到美国南部,因此这方面的研究比较热门。李教授表示,已经有好几个研究小组同时进行了跟他们的研究类似的结构测定工作。“利用我们的‘对外晶体学合作’ 项目所提供的最先进的设备,能够大幅缩短科研项目周期,抢占先机。”

“虽然我们已经收集了许多关于如何靶向针对NS5蛋白的信息,但是仍存有很多疑点,”李教授说。“其中最重要的一个悬而未决的问题是:寨卡NS5是如何催化RNA的合成的?我们期待着进一步的研究和合作机会,试图解开寨卡病毒的治疗之谜。”

原文标题:Structure and function of the Zika virus full-length NS5 protein

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