3月3日，國際學(xué)術(shù)期刊PLOS Pathogens 在線(xiàn)發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細胞生物學(xué)研究所國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（上海）叢堯課題組與中國科學(xué)院上海巴斯德研究所黃忠課題組的合作研究論文Structural Basis for Recognition of Human Enterovirus 71 by a Bivalent Broadly Neutralizing Monoclonal Antibody。該研究采用高分辨率冷凍電鏡技術(shù)結合生化分析揭示了抗腸道病毒71（EV71）單克隆抗體D5結合以及抑制病毒的結構基礎，為基于D5抗體的抗EV71藥物開(kāi)發(fā)提供了新思路。

手足口?。╤and-foot and mouth disease, HFMD）每年都在亞太地區的嬰幼兒中廣泛流行。在中國，每年有上百萬(wàn)兒童感染手足口病，嚴重影響兒童健康。手足口病主要由腸道病毒感染導致，EV71是最主要的致病原，也是導致重癥手足口病的罪魁禍首。目前，EV71滅活疫苗剛被批準上市，尚無(wú)用于治療EV71感染的特異性藥物。黃忠課題組前期自主研發(fā)的抗EV71單抗D5擁有強大體外抗病毒活性，可用于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)抗EV71藥物，然而對于該抗體的作用機制及其結構基礎的了解尚不足。冷凍電鏡技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，已成為超大分子復合體高分辨率結構研究的重要手段，但針對病毒－抗體復合物體系，由于其動(dòng)態(tài)性及組成的不均一性，分辨率水平普遍在10 ?左右，只有近期幾個(gè)冷凍電鏡結構達到6-8.8 ?。

叢堯與黃忠密切合作，帶領(lǐng)博士后葉曉華和樊晨等實(shí)驗室成員，依托國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（上海）的先進(jìn)冷凍電鏡設施，解析了系列不同EV71病毒顆粒與D5抗體形成復合體的高分辨率冷凍電鏡三維結構（最高達4.8 ?），成為首例分辨率突破5 ?的病毒－抗體復合體冷凍電鏡結構。結構分析顯示，D5抗體可以跨越病毒的兩重對稱(chēng)軸，以雙價(jià)的方式結合在成熟病毒顆粒上，該種雙價(jià)結合方式很可能具有穩固病毒顆粒，阻礙病毒構象變化的作用，從而抑制后續的病毒基因組釋放。進(jìn)一步分析表明，D5抗體的結合表位為病毒VP1蛋白的GH loop，該表位在不同EV71亞型間極度保守，并且直接參與病毒與其脫衣殼受體SCARB2蛋白的相互作用。因此，抑制病毒與脫衣殼受體的相互作用是D5抗體的一個(gè)主要作用機制。同時(shí)，功能實(shí)驗顯示D5抗體不僅可以在體外中和多種不同基因型的EV71毒株，而且在體內完全保護小鼠免于致死劑量的EV71病毒感染。該項研究揭示了廣譜保護性抗體D5結合EV71病毒并抑制其感染的結構基礎，從而促進(jìn)了基于D5的抗EV71單抗藥物的開(kāi)發(fā)。

該研究得到國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（上海）冷凍電鏡系統及數據庫與計算分析系統的大力支持。參與該研究的還包括清華大學(xué)教授張林琦，及Purdue大學(xué)教授Wen Jiang。該研究得到國家自然科學(xué)基金委、國家科技部、中國科學(xué)院戰略性先導科技專(zhuān)項（B類(lèi)）和上海市科委等的資助。

閱讀：  2016-03-14 17:29:47