據(jù)武漢大學(xué)消息,該校生命科學(xué)學(xué)院、病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、泰康生命醫(yī)學(xué)中心嚴(yán)歡教授團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團(tuán)隊(duì)以及華盛頓大學(xué)科研人員通過(guò)研究提出了“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的病毒研究新思路,有望在不依賴天然受體的條件下構(gòu)建易感細(xì)胞模型,進(jìn)一步助力疫苗與抗病毒藥物的開發(fā)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。
論文通訊作者嚴(yán)歡介紹,受體識(shí)別是病毒感染與傳播過(guò)程中的關(guān)鍵事件。細(xì)胞上的受體分子既是理解病毒入侵機(jī)制的核心線索,也是構(gòu)建感染模型、推動(dòng)病毒感染致病機(jī)制研究和藥物研發(fā)的基礎(chǔ)。然而,天然受體鑒定工作存在較高的不確定性與滯后性,有些重要病毒的受體鑒定幾十年未有突破,嚴(yán)重阻礙了相關(guān)病毒學(xué)研究的深入推進(jìn)。
面對(duì)這一挑戰(zhàn),研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑提出了“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的新設(shè)想,采取類似于“樂(lè)高積木”的模塊化設(shè)計(jì)思路,將完整的受體分解為“病毒結(jié)合域”與“人工受體框架”兩部分分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化,最終通過(guò)分子嫁接獲得定制化病毒受體。
圖為人工病毒受體的設(shè)計(jì)思路。(研究團(tuán)隊(duì)供圖)
嚴(yán)歡介紹,在具體研究中,團(tuán)隊(duì)以新冠病毒為研究模型,深入分析了影響受體功能性的關(guān)鍵因素,開發(fā)了一套適用于冠狀病毒的人工受體模塊化設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段進(jìn)一步揭示了人工受體發(fā)揮功能的分子機(jī)制。利用人工受體技術(shù),團(tuán)隊(duì)為來(lái)自6個(gè)不同亞屬的12種冠狀病毒設(shè)計(jì)了具有功能性的人工受體,并利用基于定制化病毒受體的感染模型成功實(shí)現(xiàn)了HKU5等冠狀病毒的分離培養(yǎng)。
嚴(yán)歡表示,研究顯示“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的新思路具有顯著的科學(xué)與應(yīng)用價(jià)值,通過(guò)為一些受體未明且缺乏感染模型的病毒設(shè)計(jì)人工受體,有望突破病毒學(xué)研究瓶頸,促進(jìn)相關(guān)病毒感染致病機(jī)制的基礎(chǔ)研究以及疫苗與抗病毒藥物的開發(fā)。