作者:Pavel Plevka 来源:PNAS 发布时间:2013-3-26 13:56:02
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研究获得肠道病毒71型精确结构
 
人类肠道病毒71型是一种引起手足口病的小RNA病毒(picornavirus),会在儿童中引起可能致命的脑肿胀和瘫痪。现在,科学家们获得了肠道病毒71型与其抑制剂结合的精确结构,将帮助人们开发药物治疗这种病毒感染。文章发表在本周的美国《国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
 
“我们为相应药物设计提供了结构基础,由此可以开发出新药物,有效阻击肠道病毒71型的感染,”Purdue大学的生物科学教授Michael G. Rossmann说。
 
肠道病毒71型引起的手足口病在世界上非常普遍。虽然这种疾病一般并不致命,但在婴幼儿中手足口病可能发展为致命的脑炎,这种情况主要存在于亚太地区。迄今为止,还没有能够治愈肠道病毒71型感染的特效药。
 
去年,研究人员就通过X射线技术获得了肠道病毒71型的晶体结构。研究显示,在病毒保护性外壳(衣壳)上存在一个口袋,其中有一个被称为“口袋因子”(pocket factor)的小分子。当病毒与人类细胞结合时,口袋因子被挤出来,导致病毒颗粒不稳定。随后病毒颗粒瓦解,并释放出病毒遗传物质来感染细胞和自我复制。
 
Rossmann领导的研究团队曾经以上述机制为基础,开发了针对其他肠道病毒的抗病毒药物,例如引起普通感冒的鼻病毒Rhinovirus。研究显示,这些药物能够结合到病毒衣壳上的疏水口袋,替换天然口袋因子。与天然口袋因子相比,这些抑制剂的结合更加紧密,从而限制了小RNA病毒的感染能力。
 
在这项新研究中,研究人员使用抑制剂WIN 51711替换了肠道病毒71型的天然口袋因子,这样的替换没有对病毒衣壳的结构产生影响。研究显示,抑制剂WIN 51711的确能够抑制肠道病毒71型的感染能力。
 
随后,研究人员通过X射线技术,解析了肠道病毒71型与抑制子WIN 51711的结合,获得了复合物的精确三维结构。这一三维结构的分辨率达到3.2埃,揭示了两个分子的结合特征。
 
“结果显示,这种化合物能够稳定病毒,并且抑制其传染性。这是因为抑制剂的结合,限制了病毒释放基因组所必须的衣壳动态,”Rossmann说。“这为进一步开发结合肠道病毒71型的药物,提供了良好的结构基础。”
 
手足口病在幼儿中非常普遍,这种感染有时会在托儿所爆发。据世界卫生组织的数据显示,2010年一月到五月间,中国大陆发生了427,278例手足口病,其中5,454例属于严重型,260例死亡。(来源:生物通 叶予)

 
 
 
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