Nature china亮点推荐高福研究组成果

　　

生物通报道  2007年自然出版集团宣布《Nature》出版集团的新出版物、名为Nature China的网站（www.naturechina.com.cn）正式启动。这一网站致力于聚焦中国大陆地区和香港的优秀科学成果，每周都会针对最新发表的论文，在此网站撰写摘要和评述。本月最新一期Nature China在结构生物学研究领域亮点推荐了中国科学院微生物研究所高福课题组关于2009甲型H1N1流感病毒的研究成果。

最新Taq酶采用新型热启动技术，Stratagene全球同步首发的最新超快速定量PCR试剂盒试用装免费申请中，快来参与吧！

原文摘要：
Li, Q. et al. The 2009 pandemic H1N1 neuraminidase N1 lacks the 150-cavity in its active site. Nature Struct. Mol. Biol. 17, 1266–1268 (2010).

流感病毒是引起季节性、流行性流感和偶发的流感大流行的致病因子，病毒表面有两类重要的囊膜蛋白：HA和NA。从结构上讲，HA有1～16型，NA有1～9型，两者排列组合成多种病毒亚型，2009甲型H1N1流感病毒即为HA第1型与NA第1型的组合。

两种蛋白的功能各不相同。HA负责识别宿主细胞表面的唾液酸受体，协助病毒囊膜与宿主细胞膜的融合，在病毒导入宿主细胞的过程中发挥重要作用。HA还是一个重要的表面抗原，抗HA的抗体可以中和流感病毒。

NA则负责移去细胞受体末端与HA结合的唾液酸，有助于新生病毒粒子的释放和迁移，防止病毒聚集。目前，临床上广泛使用的抗流感病药物扎那米韦（Zanamivir，瑞乐沙）、奥塞米韦（Oseltamivi，达菲）就是针对NA酶活性中心设计的。因此，研究这两类蛋白对于揭示特定病毒株的致病性、疫苗与药物研发等具有重要意义。

在这篇文章中，来自中国科学院微生物研究所，中国科技大学等处的研究人员选取2009甲型H1N1流感病毒典型毒株A/California/04/2009（H1N1）的HA和NA作为研究对象，表达纯化了这两种蛋白并通过X-射线衍射的方法解析了它们的晶体结构，分辨率分别达到了2.9埃和1.9埃.

对2009HA结构的分析发现，它与1918年大流行HA的整体结构以及抗原位点（包括5个确定的抗体识别表位：Sa，Sb，Ca1，Ca2和Cb）高度相似，但与季节性流感差别很大。研究者推测，2009HA可被1918流感患者或病毒携带者的血清中和，该观点解释了年轻人对2009甲型H1N1流感易感，而老年人则具备更强的抵抗力这一现象。

研究组还发现，2009HA有增强的碱性区，可提高病毒侵染力。但2009HA碱性区附近第N279位与季节性流感及1918HA相比，多了一个糖基化位点，这个糖基化位点可以阻碍碱性区作用，并可能干扰抗体识别，可导致病毒毒力减弱，对宿主细胞的致死性减弱，病毒毒力达到动态平衡，从而有利于自己在宿主体内的大量扩增与侵染。

型流感病毒的NA共有9个亚型，按照其一级序列可被分为两组：N1、N4、N5和N8被分为第1组，而N2、N3、N6、N7和N9被归类为第2组。第1组NA的主要结构特点在于它的催化位点中有一额外的空洞，称为“150-洞”，根据这个特殊空洞可设计合成一些新型NA抑制剂。

从系统发生角度上看，2009NA属于典型的第1组成员N1。但研究者解析其晶体结构后发现，与其他典型的第1组N1相比，2009NA并没有“150-洞”，由此推测针对“150-洞”的药物对于2009甲型H1N1流感病毒作用效率减弱，甚至无效。

研究人员建议，在设计合成新型抗2009甲型H1N1流感病毒NA药物的时候，须避免针对“150-洞”的设计方法，而应将目光集中在更小的酶活区域。在设计其他NA亚型流感病毒药物的时候，也应充分考虑第1组和第2组NA的区别，来设计特异性的药物。

（生物通：何嫱）