武漢病毒所在寨卡病毒免疫原設(shè)計(jì)方面取得進(jìn)展

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來源：武漢病毒研究所

2019-07-12

中國科學(xué)院武漢病毒研究所的研究人員利用抗體Fc片段通過非共價(jià)相互作用二聚化的特性，將E蛋白和人抗體的Fc片段進(jìn)行融合，以期望獲得E蛋白二聚體。

寨卡病毒（ZIKV）等黃病毒科病毒在全球廣泛流行，引起較大危害，而目前尚無批準(zhǔn)的特效藥物和**用于防治。ZIKV的囊膜蛋白（E蛋白）在病毒感染過程中發(fā)揮著重要作用，是一個(gè)理想的抗病毒靶標(biāo)。在天然病毒粒子上，E蛋白以反向平行二聚體的形式存在。已有研究表明，靶向E蛋白天然二聚體空間構(gòu)象的抗體具有相對(duì)廣譜且高效的抗病毒活性，提示在體外獲得E蛋白二聚體對(duì)于高效抗體篩選和**研制具有重要意義。然而，直接表達(dá)野生E蛋白往往只能得到單體形式，如何設(shè)計(jì)能夠模擬病毒表面天然二聚體構(gòu)象的重組E蛋白作為免疫原是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

早前國外研究證明在ZIKV的E蛋白中引入鏈間二硫鍵（ZEA264C）可促使二聚體形成。在病毒膜表面，E蛋白的二聚化作用主要由非共價(jià)相互作用介導(dǎo)，通過共價(jià)連接方式獲得的E蛋白二聚體可能和天然E蛋白二聚體存在差異。

在此背景下，以及在前期對(duì)抗體Fc片段（結(jié)晶片段）研究（Zeng F, et al., J Biol Chem., 2018, 293(49):19127-19135）的基礎(chǔ)上，中國科學(xué)院武漢病毒研究所的研究人員利用抗體Fc片段通過非共價(jià)相互作用二聚化的特性，將E蛋白和人抗體的Fc片段進(jìn)行融合（ZE-Fc），以期望獲得E蛋白二聚體。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)融合蛋白ZE-Fc以二聚體形式存在，其E蛋白部分可被已報(bào)道的針對(duì)二聚體空間構(gòu)象的抗體很好地識(shí)別，證明E蛋白通過非共價(jià)作用形成了二聚體。小鼠免疫實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了相比于野生型單體E蛋白，二聚化后的E蛋白（ZE-Fc和EA264C）能更好地誘導(dǎo)中和性抗體產(chǎn)生。該工作不僅為針對(duì)ZIKV E蛋白二聚體空間構(gòu)象的抗體篩選及**設(shè)計(jì)奠定了理論基礎(chǔ)，且為開發(fā)針對(duì)其它黃病毒科病毒的**和藥物提供了重要參考。

相關(guān)研究成果以Characterization of two engineered dimeric Zika virus envelope proteins as immunogens for neutralizing antibody selection and vaccine design（《鑒定兩種工程化改造的寨卡病毒囊膜蛋白二聚體，以作為免疫原用于中和性抗體篩選和**設(shè)計(jì)》）為題發(fā)表在《生物化學(xué)雜志》（Yang C, et al., J Biol Chem., 2019, 294(27):10638-10648）上，并申請(qǐng)了相關(guān)發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01811613477.1）。博士研究生楊春鵬為該論文第一作者，研究員龔睿為通訊作者，研究員張波及其學(xué)科組成員對(duì)此項(xiàng)工作給予了大力支持。該研究得到中科院“一帶一路”新發(fā)突發(fā)病原研究支撐計(jì)劃（153211KYSB20160001）等的資助。

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