《武汉病毒所在单病毒示踪研究方面取得新进展》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2020-01-06
  • 在艾滋病毒感染静息CD4 T淋巴细胞的过程中,病毒跨越皮质肌动蛋白栅栏结构是一个关键步骤,但其具体机制仍有待研究。最近,中国科学院武汉病毒研究所崔宗强研究员团队实时动态观察到单个艾滋病毒入侵和跨越皮质肌动蛋白屏障的动态行为,揭示了病毒入侵静息CD4 T淋巴过程中,α-actinin介导的皮质肌动蛋白动态重组机制,并基于病毒与肌动蛋白的相互作用,发现了抗病毒新靶标及其抑制多肽。研究成果在国际学术期刊《Nanoscale》(《纳米尺度》)上作为内封面文章发表。

     

    研究人员首先构建了病毒锥形核心内包装量子点的荧光报告病毒。结合病毒囊膜以及细胞组分等多重荧光标记,实时动态观察到HIV-1入侵静息CD4 T淋巴细胞和跨越皮质肌动蛋白屏障的时空机制。他们发现病毒膜融合过程伴随着皮质肌动蛋白屏障的动态重组,单个HIV-1病毒颗粒在其进入位点诱导肌动蛋白解聚,随后打开一个“通道”,促使病毒核心跨越皮质肌动蛋白屏障进入细胞质。α-actinin在这个过程中发挥了重要的调控作用。此外,基于α-actinin和F-actin相互作用结构分析,筛选了能够抑制α-actinin与F-actin时空作用的短肽,该短肽能够抑制HIV-1的侵染过程。该研究解析了HIV入侵静息CD4 T细胞过程中,病毒调控和突破皮质肌动蛋白屏障的精细时空机制,为开发新的抗病毒途径提供了思路。

     

    武汉病毒所印文和李炜为论文共同第一作者,崔宗强研究员为该论文通讯作者。中国科学院生物物理所等单位参与了该论文的合作研究。该研究得到了国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目资助。

  • 原文来源:http://www.whiov.ac.cn/kyjz_105338/202001/t20200106_5482752.html;https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/nr#!recentarticles&adv
相关报告
  • 《武汉病毒所在诺如病毒复制及抗病毒研究方面取得新进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2018-02-08
    • 中国科学院武汉病毒研究所周溪研究员学科组在诺如病毒复制及抗病毒研究方面取得新进展,相关研究成果以“Human Norovirus NS3 has RNA Helicase and Chaperoning Activities”(人诺如病毒NS3蛋白具有RNA解旋酶及分子伴侣功能)为题在线发表在《病毒学杂志》(Journal of Virology)上。(链接:http://jvi.asm.org/content/early/2017/12/07/JVI.01606-17.abstract) 诺如病毒属杯状病毒科(Caliviridae)诺如病毒属(Norovirus genus),是正链RNA病毒。其导致的感染性腹泻在全世界范围内均有流行,感染对象覆盖全年龄段,每年感染约6.84亿人,造成110余万住院病例及高达21万人的死亡(主要是儿童、老人及服用免疫抑制剂的患者),以及高达600亿美元的经济损失。目前尚无针对诺如病毒的疫苗与抗病毒药物。 在RNA病毒的复制过程中,由病毒编码的解旋酶及RNA分子伴侣被认为在解开复制过程产生的RNA双链、重塑病毒RNA构象的过程中发挥着重要作用。目前,大部分RNA病毒均被发现编码自己的解旋酶或RNA分子伴侣。然而,对于诺如病毒甚至杯状病毒来说,其是否编码解旋酶或RNA分子伴侣一直未知,也阻碍了我们对这类重要人类病毒复制机制的认识。 在该研究中,周溪课题组发现诺如病毒NS3蛋白同时具有依赖于ATP的RNA解旋酶功能,以及不依赖于ATP的RNA分子伴侣的功能;NS3的解旋功能可以促进诺如病毒RNA复制,对诺如病毒的复制及病毒活性至关重要。更进一步的研究发现,一种由FDA批准上市治疗类重症肌无力综合征的小分子药物可以抑制诺如病毒NS3的解旋活性,并能在细胞水平有效抑制诺如病毒RNA复制。 该工作首次发现了诺如病毒及杯状病毒编码具有RNA解旋酶及分子伴侣活性的病毒蛋白,揭示其在诺如病毒RNA复制中的作用及机制,加深了对该类重要病原病毒复制机制的认识,也为抗诺如病毒药物的研发提供了新的思路。 本研究获英国皇家学会与国家基金委牛顿高级学者基金(31761130075)、国家相关人才计划(31522004)、国家青年863项目(2015AA020939)、中国科学院先导科技专项(XDPB0301)等资助。周溪研究员学科组研究生李腾丰为论文第一作者,周溪研究员为通讯作者。英国剑桥大学Ian Goodfellow教授、帝国理工学院Stephen Curry教授、武汉大学殷雷教授等也参与了此项研究,并为论文共同作者。
  • 《武汉病毒所在寨卡病毒免疫原设计方面取得新进展》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:xxw
    • 发布时间:2019-07-16
    • 寨卡病毒(ZIKV)等黄病毒科病毒在全球广泛流行,引起较大危害,而目前尚无批准的特效药物和疫苗用于防治。ZIKV的囊膜蛋白(E蛋白)在病毒感染过程中发挥着重要作用,是一个理想的抗病毒靶标。在天然病毒粒子上,E蛋白以反向平行二聚体的形式存在。已有研究表明,靶向E蛋白天然二聚体空间构象的抗体具有相对广谱且高效的抗病毒活性,提示在体外获得E蛋白二聚体对于高效抗体筛选和疫苗研制具有重要意义。然而,直接表达野生E蛋白往往只能得到单体形式,如何设计能够模拟病毒表面天然二聚体构象的重组E蛋白作为免疫原是当前研究的热点和难点。 早前国外研究证明在ZIKV的E蛋白中引入链间二硫键(ZEA264C)可促使二聚体形成。在病毒膜表面,E蛋白的二聚化作用主要由非共价相互作用介导,通过共价连接方式获得的E蛋白二聚体可能和天然E蛋白二聚体存在差异。 在此背景下,以及在前期对抗体Fc片段(结晶片段)研究(Zeng F, et al., J Biol Chem., 2018, 293(49):19127-19135)的基础上,中国科学院武汉病毒研究所的研究人员利用抗体Fc片段通过非共价相互作用二聚化的特性,将E蛋白和人抗体的Fc片段进行融合(ZE-Fc),以期望获得E蛋白二聚体。通过实验发现融合蛋白ZE-Fc以二聚体形式存在,其E蛋白部分可被已报道的针对二聚体空间构象的抗体很好地识别,证明E蛋白通过非共价作用形成了二聚体。小鼠免疫实验进一步验证了相比于野生型单体E蛋白,二聚化后的E蛋白(ZE-Fc和EA264C)能更好地诱导中和性抗体产生。该工作不仅为针对ZIKV E蛋白二聚体空间构象的抗体筛选及疫苗设计奠定了理论基础,且为开发针对其它黄病毒科病毒的疫苗和药物提供了重要参考。 相关研究成果以“Characterization of two engineered dimeric Zika virus envelope proteins as immunogens for neutralizing antibody selection and vaccine design”(鉴定两种工程化改造的寨卡病毒囊膜蛋白二聚体,以作为免疫原用于中和性抗体筛选和疫苗设计)为题发表在J Biol Chem(《生物化学杂志》)(Yang C, et al., J Biol Chem., 2019, 294(27):10638-10648)上,并申请了相关发明专利(申请号:201811613477.1)。博士研究生杨春鹏为该论文第一作者,龚睿研究员为通讯作者,张波研究员及其学科组成员对此项工作给予了大力支持。该研究得到了中国科学院“一带一路”新发突发病原研究支撑计划(153211KYSB20160001)等项目资助。