Nature:破解寨卡病毒秘密!解析寨卡病毒结构并鉴定药物靶向位点
摘要:研究人员发现ZIKV要比登革热病毒具有更大的热稳定性,而且即便在40℃---模拟在ZIKV感染后高烧患者的体温---下孵育时,在结构上也是稳定的。
在一项新的研究中,来自杜克-新加坡国立大学医学院(Duke-NUS)的研究人员在理解寨卡病毒(ZIKV)结构方面取得重要突破。相关研究结果于2016年4月19日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“StructureofthethermallystableZikavirus”。
这些发现揭示出ZIKV病毒结构,并且鉴定出这种病毒表面上的潜在药物靶向作用位点。这一认识将有助全世界努力抵抗这种知之甚少的病毒。当前,ZIKV是公共卫生和研究的重点。
Duke-NUS副教授Shee-MeiLok和她的研究团队利用低温电子显微技术分析大量纯化的ZIKV病毒颗粒,并且捕获这种病毒的图片。通过使用上千张图片,他们重建出ZIKV的高分辨率低温电子显微结构。
这种高分辨率结构表明这个病毒的整体结构类似于其他的黄病毒科病毒,如西尼罗病毒和登革热病毒。然而,研究人员发现ZIKV要比登革热病毒具有更大的热稳定性,而且即便在40℃---模拟在ZIKV感染后高烧患者的体温---下孵育时,在结构上也是稳定的。
这种结构也揭示出相比于登革热病毒,ZIKV表面蛋白具有更紧密的相互作用,因此使得它比登革热病毒更加稳定。这或许可以解释它能够在诸如精子、唾液和尿液之类的严峻环境中存活下来。除了通过被感染的
蚊子叮咬进行传播外,这种病毒的结构稳定性使得它具有更强的适应性,这可能解释它具有通过性接触进行传播的特殊能力。类似的病毒,如西尼罗病毒和登革热病毒,不能够通过性接触进行传播。
总体而言,这些发现提示着让ZIKV结构去稳定化的抗体或药物可能有助降低这种病毒
传染病的严重性,或者限制它的扩散。(Nature,19May2016,doi:10.1038/nature17994)
StructureofthethermallystableZikavirus
Zikavirus(ZIKV),formerlyaneglectedpathogen,hasrecentlybeenassociatedwithmicrocephalyinfetuses1,andwithGuillian–Barrésyndromeinadults2.Herewepresentthe3.7??resolutioncryo-electronmicroscopystructureofZIKV,andshowthattheoverallarchitectureofthevirusissimilartothatofotherflaviviruses.SequenceandstructuralcomparisonsoftheZIKVenvelope(E)proteinwithotherflavivirusesshowthatpartsoftheEproteincloselyresembletheneurovirulentWestNileandJapaneseencephalitisviruses,whileothersaresimilartodenguevirus(DENV).However,thecontributionoftheEproteintoflaviviruspathobiologyiscurrentlynotunderstood.Thevirusparticlewasobservedtobestructurallystableevenwhenincubatedat40?°C,insharpcontrasttothelessthermallystableDENV3.ThisisalsoreflectedintheinfectivityofZIKVcomparedtoDENVserotypes2and4(DENV2andDENV4)atdifferenttemperatures.Thecryo-electronmicroscopystructureshowsaviruswithamorecompactsurface.Thisstructuralstabilityoftheviru
smayhelpittosurviveintheharshconditionsofsemen4,saliva5andurine6.Antibodiesordrugsthatdestabilizethestructuremayhelptoreducethediseaseoutcomeorlimitthespreadofthevirus.