作者:周同庆 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-20
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差点扔掉的Nature Paper
 
■周同庆
 
我们最近和杜克大学的廖化新教授他们在Nature上发了一篇文章,这篇文章首次通过分析一个艾滋病患者从感染病毒初期到现在不同时间点的血液样品,追踪了病人体内HIV和抗体的共进化过程。
 
其实艾滋病患者体内的病毒一直在不断地突变,人体的免疫系统一直在紧紧跟进,但大多数情况下还是慢了一拍。艾滋病患者体内的病毒和抗体的共进化过程,实际上是两个最伟大的进化、突变系统的斗争。
 
这个病人最初的抗体只能中和他体内的同源毒株,但经过一年左右的时间,他的抗体变得广谱,能够中和异源的毒株并且亲和力增加,抗体在两年多完全成熟。了解病毒突变和抗体产生及亲和力成熟的互动过程可以为设计疫苗找到线索。
 
这是一个多家机构的大型合作项目,我们的合作者在136周的血样中分离到一组抗体,他们能够中和55%的流行毒株,我们团队的任务是解析这个抗体和病毒包膜蛋白的复合物结构。
 
我们很快就获得了纯化的抗原抗体复合物,初筛是由机器人完成的,机器人会在特定时间照相,把图像存在数据库,学生们每天来了就会先查看图像,看是否有晶体出现。如果有,就会进行优化以长出能用来收集数据的晶体。
 
经过了很长时间都没有任何结晶的迹象,很快我们的机器人里放结晶板的格子满了,学生就把老的一堆拿出来准备扔掉。我说先别扔,我看看再说。
 
我就抽空在常规显微镜下检查了一遍,竟然在这个被霉菌污染了的液滴里发现了亮晶晶的东西,这不是晶体吗?!再回过头去调出这个drop的图像,原来刚开始的时候,是没有晶体出现,但后来霉菌在14天的时候出现了,第21天的时候晶体就出现了。
 
第二天正好有光源的时间,我们就直接把晶体冻好送去,竟然收到了3.2A的数据,结构接出来后发现,原来霉菌的蛋白酶助了我们一臂之力,我们放进去的是全长蛋白,解出结构后发现,病毒蛋白不与抗体结合的一个结构域竟然不见了——被酶解了,没有了这个“多动”的结构域,余下的复合物就容易结晶了。通过这个结构,我们可以模拟不同时间点病毒蛋白的突变和抗体的成熟过程,发现多个病毒和抗体互动的热点区域。
 
这个结构和其他病毒、抗体分析的数据发表在4月25日的Nature上。这对我来说真是一篇差点扔掉的文章。我是共同第一作者。
 
http://blog.sciencenet.cn/u/tzhoumd)
 
跟贴
 
[21]小木虫
 
老师和学生的差别就在这里,学生动脑子较少,动手较多。老师如果只听学生汇报,估计这个现象也就漏过去了。
 
[10]张磊
 
这个现象类似于地质中沉积岩形成过程, 由生物体如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积,经过成岩作用可形成生物沉积岩。
 
[1]pandacola
 
研究很有意义,拿到结晶真是幸运之至啊!结晶的传奇故事。
 
《中国科学报》 (2013-05-20 第6版 博客)
 
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