继高福之后寨卡病毒关键蛋白结构得以解析

　　2016年07月28日讯 近期，研究人员揭示了寨卡病毒产生的一种蛋白质--NS1蛋白的分子结构，该蛋白质被认为参与病毒的复制及其与宿主免疫系统的相互作用。这项研究结果将于7月25日发表在《Nature Structural & Molecular Biology》。

　　这项研究是由密歇根大学牵头，与普渡大学合作完成的。这些结果为世界各地的科学家提供了关于“NS1蛋白在寨卡病毒感染中的作用”的新信息，并增进了科学家们对于虫媒病毒家族的了解，其中还包括登革热、西尼罗河病毒和黄热病。

　　本文资深作者、密歇根大学生命科学研究所结构生物学中心主任Janet Smith指出：“解开全长的寨卡病毒NS1的结构，可以提供给我们新的信息，并帮助指导设计一种潜在的疫苗或抗病毒药物。”

　　她说：“研究人员仍在努力了解寨卡病毒和其他虫媒病毒究竟是如何与感染者的免疫系统相互作用的。有了这些原子级的细节，就可以帮助科学家们提出更好的问题，并设计更周到的实验，让我们继续获得新的信息。”

　　这项研究结果将于7月25日发表在《Nature Structural & Molecular Biology》。在今年早些时候，中国科学家已经发表了部分结构，来自中科院微生物研究所的研究员施一和中科院院士高福团队在今年4月份发现了寨卡病毒（ZIKV）的非结构蛋白1（NS1）的分子结构，并提供了一个原子层面的图像。相关阅读请点击：高福、施一等解析寨卡病毒蛋白晶体结构。

　　蚊媒传播的寨卡病毒已经存在了几十年，但最近，随着它引起的严重出生缺陷和Guillain-Barré综合征以及其在美国中部和南部的迅速蔓延，使其成为引起国际关注的公共卫生突发事件。

　　目前还没有治疗方法或疫苗，虽然有几家公司已经宣布计划尝试开发，相关阅读：Nature突破性进展：寨卡疫苗获初步成功。本文共同第一作者、结构生物学中心高通量蛋白质实验室主任W. Clay Brown指出：“尽管它与其他相关病毒的相似性，但是我们发现，寨卡病毒NS1结构有几个重要的区别。”

　　这种新的三维结构，是使用X射线晶体衍射和电子显微镜得到的，显示寨卡病毒NS1蛋白的外表面有着与其他虫媒病毒明显不同的电荷性质，从而表明它可能与受感染者免疫系统之间的相互作用有所不同。

　　这项研究也首次捕捉到了该蛋白质翼域上的柔性环的分子结构，在以前的研究中它一直都隐藏在视线之外。本文共同作者、普渡大学生物科学教授、普渡大学炎症、免疫和传染病研究所主任Richard Kuhn指出：“根据登革热病毒的NS1蛋白结构，科学家认为这个环是向上翻转的，但是我们的研究显示，齐卡病毒的翼域是翻转下来的。这是非常重要的，因为它表明了与宿主细胞膜的相互作用，以及NS1进行这种多功能的可能机制。”

　　Kuhn所在的研究团队首次确定了寨卡病毒的结构，他指出：“看到这种差异为我们提供了新的见解，可帮助我们更好地了解NS1蛋白。了解它的结构和功能，可以帮助我们确定抑制剂的靶点，以阻止重要的病毒过程和治疗感染。”

　　这项研究的共同第一作者、Smith实验室的研究科学家David L. Akey指出，随着时间的推移，该研究小组也观察到了寨卡病毒NS1蛋白遗传序列的变化。Akey说：“普通的感冒和流感病毒随着时间的推移会发生变化，同样地，寨卡病毒在世界各地的传播过程中也会发生变化，在巴西感染的NS1看起来不同于非洲祖先病毒的NS1。”

　　NS1（非结构蛋白1）蛋白在病毒感染中扮演多个角色。在受感染的细胞中，它对于制造新的病毒拷贝以感染其他细胞，是必不可少的。被感染的细胞也分泌NS1到病人的血液中，在更高的水平上可引起更严重的疾病。

　　这种十字形状的蛋白质有两个不同的表面。内表面是“油性的”，被认为与细胞膜相互作用，而外表面，一旦分泌到血液中，就可以与病人的免疫系统相互作用。即使没有病毒存在，分泌的有些NS1蛋白版本也会造成血管出血，如严重的登革热感染中所看到的症状。

　　在2014年，很多相同的团队成员参与了从登革热病毒和西尼罗河病毒分离和定位NS1蛋白的第一项研究，发表在《Science》杂志上，相关阅读：Science：解码登革病毒的关键蛋白。当时Smith说：“分离蛋白以便于研究它，这一直是研究人员面临的一个挑战。一旦我们发现了如何做到这一点，它就会结晶得很漂亮。”