該項工作報道了乙型腦炎病毒JEV分別與兩株治療性抗體2F2與2H4復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu),并闡明了兩株中和性抗體的功能和作用機制。這是饒子和團隊繼解析乙型腦炎病毒(JEV)全顆粒三維精細結(jié)構(gòu)后又一重要研究成果。
乙型腦炎患者的死亡率較高,且存活患者易患神經(jīng)性后遺癥。因此,研發(fā)針對乙型腦炎病毒的特異藥物和新**對該流行病的防治具有極其重要的意義。2F2和2H4這兩株中和抗體是30年前第四軍醫(yī)大學(xué)微生物學(xué)教研室篩選得到的高中和活性的抗體,在當(dāng)時乙型腦炎經(jīng)常性爆發(fā)的特殊時期曾用于患者的臨床治療,且表現(xiàn)出很好的安全性和治療效果。
在研究中,研究人員首先發(fā)現(xiàn)2F2和2H4這兩株中和性抗體只與乙型腦炎病毒相互作用,不與同為黃病毒屬的登革熱病毒、寨卡病毒和黃熱病毒相互作用,并且這兩株抗體均表現(xiàn)出了較高的親和力。通過細胞水平的中和實驗發(fā)現(xiàn),這兩株抗體均具有極好的中和活性。動物水平的保護實驗發(fā)現(xiàn),這兩株抗體能夠完全清除被感染小鼠腦內(nèi)的乙型腦炎病毒,并完全治愈被感染小鼠。
研究人員通過冷凍電鏡的方法解析得到4.7Å JEV-2F2和4.6 Å JEV-2H4的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。通過結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn),黃病毒屬中具有較高中和活性的抗體均結(jié)合在E蛋白的四級結(jié)構(gòu)上,且這些抗體均為病毒特異的中和性抗體。因此可以根據(jù)以上特點,設(shè)計針對病毒的特異性新型**。通過進一步研究兩株中和性抗體的作用機制,研究人員發(fā)現(xiàn)這兩株抗體不僅能阻止病毒和細胞的結(jié)合,還能阻止病毒和細胞在酸性條件下的融合,并且起主導(dǎo)作用。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、科技部973項目,中科院先導(dǎo)專項等資助,同時得到軍事醫(yī)學(xué)研究院研究員秦成峰和俄亥俄州立大學(xué)研究員劉善慮的支持。中國科學(xué)院生物物理研究所研究員王祥喜、空軍軍醫(yī)大學(xué)教授徐志凱與中科院院士饒子和同為本文的共同通訊作者,饒子和團隊博士生邱肖迪和空軍軍醫(yī)大學(xué)副教授雷迎峰為本文共同第一作者。
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