《Nature | 脑炎虫媒病毒潜伏期受体的变化》

  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-26
  • 2024年7月24日,哈佛医学院等机构的研究人员在Nature上发表了题为Shifts in receptors during submergence of an encephalitic arbovirus的文章。

    西方马脑炎病毒(WEEV)是一种节肢动物传播的病毒(虫媒病毒),在二十世纪初经常在人类和马匹中引起大规模的脑炎暴发,但暴发的频率后来明显下降,而且在过去二十年中分离出的这种α-病毒毒株对哺乳动物的毒力低于二十世纪三十和四十年代分离出的毒株。WEEV 株系的这种表型变化以及同时出现的动物疫病活动下降(称为病毒潜伏3)的基础尚不清楚,高毒力株系重新出现的可能性也不清楚。

    该研究发现原粘连蛋白 10 (PCDH10) 是 WEEV 的细胞受体。该研究表明,20 世纪 30 年代和 40 年代分离出的多株高致病性祖先 WEEV 株系除了能与人类 PCDH10 结合外,还能与极低密度脂蛋白受体(VLDLR)和载脂蛋白 E 受体 2(ApoER2)结合。然而,该研究的大多数 WEEV 株系都能与 PCDH10 结合,而当代的一个株系却失去了识别哺乳动物 PCDH10 的能力,但却保留了与禽类受体结合的能力,这表明 WEEV 在流行循环过程中适应了主要的贮存宿主。PCDH10 支持 WEEV E2-E1 糖蛋白介导的小鼠皮层神经元原代感染,服用可溶性 PCDH10 可保护小鼠免受致命的 WEEV 挑战。 该研究结果对医疗对策的开发和 WEEV 株系再次出现的风险评估具有重要意义。

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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
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    • 周三上午,美国白宫冠状病毒工作组邀请马萨诸塞大学阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的一位生物统计学家参加了一场冠状病毒建模网络研讨会。阿默斯特分校是位于马萨诸塞州的流感预测卓越中心(Flu Forecasting Center of Excellence)的主任。 这次为期四个小时的虚拟聚会将包括20位世界领先的传染病和流行病预测模型专家,其中包括来自哈佛大学、约翰霍普金斯大学和美国疾病控制与预防中心(CDC)的研究人员,以及来自英国、香港、南非和荷兰的研究人员。 据白宫冠状病毒工作组协调员查尔斯·维泰克博士介绍,“这次网络研讨会的目的是向工作组强调建模可以告诉我们缓解措施对冠状病毒爆发的潜在影响。nCoV-19疫情的速度和影响是前所未有的,这要求我们做出最明智的公共卫生决策。” 公共卫生与健康科学学院副教授尼古拉斯·赖克(Nicholas Reich)领导了一个流感预测合作组织,该组织近年来建立了一些世界上最精确的模型。他和博士后研究员托马斯安德鲁说一直在进行每周超过20传染病建模人员的调查来评估他们的集体专家意见的轨迹COVID-19爆发在美国研究人员和建模专家设计、构建和解释模型来解释和理解传染病动力学和相关政策影响人类。 Reich是《内科学年鉴》(Annals of Internal Medicine)上一项新研究的作者之一。该研究计算出,covid19的潜伏期中值仅为5天多一点,而97.5%出现症状的人将在11.5天内出现症状。潜伏期是指从接触病毒到出现最初症状之间的时间。 该研究的主要作者是马萨诸塞州立大学阿默斯特分校生物统计学博士生斯蒂芬·劳尔,他曾是Reich实验室的成员,现任约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院博士后研究员。 研究人员检查了181例具有可识别的暴露和症状出现窗口的确诊病例,以估计COVID-19的潜伏期。他们得出的结论是:“目前美国疾病控制和预防中心推荐的积极监测期[14天]是有充分证据支持的。”
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    • 编译者:zhoujie
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    • 北京时间4月9日下午5点,经国际权威学术刊物Nature邀请投稿,上海科技大学饶子和/杨海涛团队与合作者组成的“抗新冠病毒攻关联盟”在该期刊上联合发表了新冠病毒的重要研究成果“Structure of Mpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors”,率先在国际上成功解析新型冠状病毒关键药物靶点——主蛋白酶(Mpro)的高分辨率三维空间结构,并综合利用三种不同的药物发现策略,找到针对新冠病毒的潜在药物。 这也是今年以来上科大在国际顶尖学术期刊发布的第三篇重大科研成果。今年1月31日,我校iHuman研究所执行所长刘志杰研究团队在人源大麻素受体结构与功能的最新研究成果,在Cell上在线发表;2月20日,iHuman研究所徐菲课题组与合作组解析首个孤儿受体三维结构的科研成果,在Nature上在线发表。 截至4月8日,全球累计确诊新冠肺炎约150万人,死亡人数超过8.7万人,已覆盖全球200多个国家和地区。新型冠状病毒与严重急性呼吸道综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)具有较近的亲缘关系,因缺乏特效药和疫苗,针对新型冠状病毒的药物靶点科研攻关及新药研发迫在眉睫。 新型冠状病毒非常“狡猾”,在入侵细胞后,会立即利用细胞内的物质合成自身复制必需的两条超长复制酶多肽(pp1a和pp1ab)。这两条复制酶多肽需要被剪切成多个零件(如RNA依赖的RNA聚合酶、解旋酶等等);这些零件进一步组装成一台庞大的复制转录机器,然后病毒才能启动自身遗传物质的大量复制。两条复制酶多肽的剪切要求异常精确,因此病毒自身编码了一把神奇的“魔剪”——主蛋白酶(Mpro)。这把“魔剪”在复制酶多肽上存在至少11个切割位点,只有当这些位点被正常切割后,这些病毒复制相关的“零件”才能顺利组装成复制转录机器,启动病毒的复制。由于主蛋白酶这把“魔剪”在病毒复制过程中起到至关重要的作用,且人体中并无类似的蛋白质,因此主蛋白酶就成为一个抗新冠病毒的关键药靶。 其实在过去30年间至少出现了30种新发传染病(如SARS、 MERS等),如何能在疫情期间迅速找到具有临床潜力的药物仍然是一个重大挑战。为解决这一难题,攻关“联盟”首先瞄准了“老药”,即成药、临床试验药物以及天然产物;其次攻关“联盟”同时开展了从头设计、计算机虚拟筛选和高通量筛选三种不同的研究策略,三管齐下。 在从头设计的研究策略中,攻关“联盟”发现迈克尔受体N3是一个主蛋白酶的强效抑制剂,并率先解析了2.1Å的“主蛋白酶-N3”的高分辨率复合物结构(随后又提高至1.7Å),这也是世界上第一个被解析的新冠病毒蛋白质的三维空间结构。为方便相关的科技工作者第一时间开发以该酶为靶点的抗病毒药物,攻关“联盟”第一时间公开了研究成果,并在PDB蛋白质结构数据库(Protein Data Bank, PDB)公开了结构坐标。自1月26日起,团队已为国内外300多家高校、研究机构及企业的实验室直接提供了数据。该结构被PDB蛋白质结构数据库选为2020年2月的明星分子(February Molecule of the Month),并被PDB撰文报道。 此后,攻关“联盟”继续联合利用虚拟筛选和高通量筛选策略相结合的方式,对10000多个老药、临床药物以及天然活性产物进行筛选,发现了数种对主蛋白酶有显著抑制作用的先导药物,其中包括双硫仑(disulfiram)、卡莫氟(carmofur)、依布硒(ebselen)、紫草素(shikonin)、Tideglusib和PX-12等。后续的抗新冠病毒实验显示,依布硒和N3均能在细胞水平显著抑制新冠病毒的复制。值得一提的是,依布硒已用于治疗听力障碍等多种疾病的临床试验(完成临床二期),并具有很好的安全性表现。上述研究成果,为迅速开发具有临床潜力的抗新冠肺炎的药物奠定了重要基础。 上海科技大学、清华大学联合培养博士研究生靳振明、杜小宇为论文并列第一作者,上海药物所许叶春研究员、军事科学院军事医学研究院邓永强副研究员、武汉病毒所博士研究生刘美琴为论文的并列第一作者,上海药物所研究员兼上海科技大学免疫化学研究所特聘教授蒋华良院士、清华大学教授兼上海科技大学免疫化学研究所特聘教授饶子和院士、上海科技大学免疫化学研究所课题组长杨海涛研究员(兼生命科学与技术学院副教授)为共同通讯作者。上海科技大学为第一完成单位。“抗新冠病毒攻关联盟”由上海科技大学-清华大学饶子和/杨海涛团队、中国科学院上海药物所蒋华良团队、军事科学院军事医学研究院秦成峰团队以及中国科学院武汉病毒所石正丽团队、肖庚富团队等组成。国家蛋白质科学中心(上海)主任兼上海科技大学生命科学与技术学院教授许文青、澳大利亚昆士兰大学的Luke W. Guddat教授参与了此项研究。 攻关“联盟”中的饶子和院士研究团队自从2003年SARS暴发以来,在17年间一直致力于冠状病毒关键药靶的研究及抗病毒新药的研发。研究团队在SARS暴发期间,就曾在世界上解析了首个SARS病毒蛋白质(主要蛋白酶)的三维空间结构,为抗SARS药物的研发提供了关键结构依据;随后研究团队又设计和开发出首个抑制所有冠状病毒的广谱抑制剂。这些前期的研究都为本研究的顺利开展奠定了基础。 文章链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2223-y