中國(guó)科學(xué)家揭寨卡病毒復(fù)制奧秘 將有助開發(fā)藥物

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本報(bào)天津7月29日電(記者陳建強(qiáng) 通訊員靳瑩、田宏亮)肆虐拉丁美洲的寨卡病毒在全球范圍內(nèi)引發(fā)廣泛關(guān)注。近日天津大學(xué)教授楊海濤帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)揭開了寨卡病毒復(fù)制的奧秘。他們?cè)凇兜鞍踪|(zhì)與細(xì)胞》雜志上發(fā)表的研究成果以極高的分辨力展示了寨卡病毒解旋酶的晶體結(jié)構(gòu)，揭示了水解三磷酸核苷的關(guān)鍵區(qū)域，以及容納RNA的正電荷通道，為寨卡病毒藥物研發(fā)提供了一個(gè)精確的模型。這一關(guān)鍵步驟的揭示將有助于開發(fā)抗病毒藥物，抵御該病毒在全球范圍內(nèi)的巨大威脅。

據(jù)了解，人類感染寨卡病毒除了能夠造成新生兒小頭畸形，還能引發(fā)格林—巴利綜合征。后者是一種嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，能導(dǎo)致患者癱瘓甚至死亡。目前，世界衛(wèi)生組織已將寨卡病毒暴發(fā)提升到“全球危機(jī)”的高度，并將這種病毒視為與埃博拉同等級(jí)別的威脅。但是寨卡病毒究竟如何在宿主細(xì)胞中復(fù)制一直是一個(gè)謎，眼下也還沒有什么藥物能夠有效控制寨卡病毒感染。

幾乎所有病毒都需要一種稱之為解旋酶的蛋白質(zhì)進(jìn)行復(fù)制，楊海濤團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn)：寨卡病毒的解旋酶是一種具有驅(qū)動(dòng)能力的“馬達(dá)蛋白”，它通過水解三磷酸核苷將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙鏈核酸的解鏈功能，進(jìn)而通過將單鏈遺傳物質(zhì)復(fù)制，實(shí)現(xiàn)增殖。他們利用X光單晶衍射技術(shù)成功獲得了寨卡病毒解旋酶執(zhí)行功能和結(jié)合底物時(shí)的3D圖像，在原子級(jí)分辨率的水平上展示了由寨卡病毒解旋酶、三磷酸腺苷和金屬催化離子形成的三元復(fù)合物的空間結(jié)構(gòu)，并成功捕捉到它們結(jié)合過程的中間狀態(tài)，這也是科學(xué)界首次揭示黃病毒家族(蚊媒病毒，包括寨卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、西尼羅病毒等)解旋酶與天然底物三磷酸腺苷結(jié)合時(shí)的結(jié)構(gòu)。

研究人員還進(jìn)一步解析了寨卡病毒與其他黃病毒屬成員在復(fù)制機(jī)制上的差異，他們吃驚地發(fā)現(xiàn)：寨卡病毒解旋酶在結(jié)合核糖核酸后會(huì)經(jīng)歷顯著的構(gòu)象變化，而這種構(gòu)象變化與登革熱病毒的解旋酶截然不同。楊海濤說：“通過對(duì)這一結(jié)構(gòu)的分析，可以揭示寨卡病毒解旋酶如何識(shí)別三磷酸腺苷和金屬催化離子的機(jī)制，從而對(duì)抗病毒藥物的研發(fā)起到積極作用。”