靶向施马伦贝格病毒(SBV)融合糖蛋白Gc的多肽筛选与鉴定：新型抗病毒治疗策略的开发

这篇研究通过设计覆盖施马伦贝格病毒(SBV)糖蛋白Gn和Gc全长的重叠多肽库，筛选出5个靶向Gc蛋白C端结构域的高效抑制肽（100 μM浓度下抑制率>50%），其中Gc30和Gc49在病毒入侵阶段展现出显著抑制活性（IC50分别为12.5 μM和10 μM）。研究揭示了SBV Gc蛋白的pH依赖性构象变化机制，为开发针对布尼亚病毒科(Bunyavirales)的广谱抗病毒药物提供了新靶点。

　　

摘要

节肢动物传播的施马伦贝格病毒(SBV)是布尼亚病毒科的重要成员，其包膜糖蛋白Gn和Gc介导病毒入侵宿主细胞的过程。研究团队通过设计覆盖Gc和Gn全长的63个重叠多肽（25-mer，重叠10个氨基酸），在100 μM浓度下筛选出5个靶向Gc C端结构域的高效抑制肽。值得注意的是，这些活性多肽主要分布在Gc的融合核心区域，而Gn多肽均未显示抑制活性。

1. 引言

SBV作为类II型膜融合蛋白的代表，其Gc蛋白在酸性pH触发下会发生构象重排，促使病毒与内体膜融合。研究采用"暴力筛选"策略，借鉴HIV融合抑制剂恩夫韦肽(Enfuvirtide)的设计思路，通过多肽扫描技术探索SBV糖蛋白的功能域。

2. 材料与方法

• 多肽设计：基于UniProt H2AM12序列，合成83条重叠多肽（Gn:20条，Gc:63条）
• 病毒抑制实验：采用共处理、病毒预处理和温度转移实验（4℃附着/37℃内化）
• 结构分析：圆二色谱(CD)检测pH 3.8-7.0范围内的二级结构变化

3. 结果

关键发现：

1. 活性多肽定位：

   • Gc30（888-912）：位于Gc domain I的α螺旋区，酸性条件下α螺旋含量达64%
   • Gc49（1173-1197）：跨越domain I-II铰链区，含保守的β折叠结构
   • 三者均未对I型（CDV）和III型（BoHV-1）融合蛋白病毒产生抑制

2. 抑制机制：

   • 病毒预处理实验显示Gc49的IC₅₀低至10 μM（SI=20）
   • 温度转移实验证实多肽主要阻断37℃的内化过程而非4℃的附着阶段

3. 结构特征：

   • Gc30在pH 4.5时发生α螺旋（64%→14%）向β折叠（0%→35%）的剧烈转变
   • Gc49保持稳定的β折叠构象（48%-38%），暗示其可能干扰融合环的构象变化

4. 讨论

研究揭示了SBV Gc蛋白三个关键功能域：

1. domain I的pH敏感α螺旋（Gc30）可能通过膜扰动发挥作用
2. domain II的融合环邻近区（Gc48/49）通过β折叠稳定中间态
3. domain III的Ig样结构（Gc56）参与三聚体组装

与黄病毒属（DENV/WNV）的抑制肽相比，SBV多肽显示出独特的pH响应特性。未来可通过胆固醇修饰增强其膜靶向性，或改造为针对克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)等高危病原体的广谱抑制剂。

5. 结论

该研究不仅为SBV防治提供了新型候选多肽药物，更建立了针对布尼亚病毒科病原体的通用筛选平台。Gc30和Gc49作为先导化合物，其独特的构象调控机制为开发靶向病毒入侵的"构象锁定"策略奠定了理论基础。