Nature子刊:高福/嚴景華/宋豪等在γ皰疹病毒侵入機制研究獲得新進展

2020-11-28 健康界


卡波氏肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）和愛潑斯坦-巴爾病毒（Epstein-Barr virus，EBV）屬於γ皰疹病毒亞科，是與惡性腫瘤密切相關的人類癌症相關病毒。


11月24日，中科院微生物研究所高福院士、嚴景華研究員，及中科院北京生命科學研究院宋豪博士，作為共同通訊作者在 Nature Communications 雜誌在線發表了題為：Molecular basis of EphA2 recognition by gHgL from gammaherpesviruses 的研究論文。


該研究分別解析了KSHV以及EBV糖蛋白gHgL與其共同受體EphA2的複合物晶體結構，揭示了這兩種感染人γ皰疹病毒利用gHgL結合受體EphA2的分子機制，並提供了EphA2可能作為γ皰疹病毒通用受體的證據，暗示了其它γ皰疹病毒有跨種傳播的風險。



KSHV和EBV具有廣泛的細胞嗜性，其中KSHV的靶細胞主要是B細胞和內皮細胞，EBV主要感染B細胞和上皮細胞。其細胞嗜性主要取決於病毒囊膜表面的糖蛋白H（gH）和糖蛋白L（gL）。gHgL直接或間接結合特異性受體後將受體信號傳遞給融合蛋白gB，啟動病毒與細胞的膜融合。Ephrin受體酪氨酸激酶A2（ephrin receptor tyrosine kinase A2, EphA2）可作為EBV入侵上皮細胞的受體，也可作為KSHV入侵內皮細胞的受體。然而，gHgL如何識別EphA2，其分子機制尚不清楚。


通過體外生化實驗，研究發現EphA2的配體結合結構域（Ligand binding domain, LBD）負責與gHgL結合，且KSHV gHgL與LBD之間的親和力高於EBV gHgL與LBD的親和力（17.5 nM vs 4.12 μM）。


研究進一步分別解析KSHV及EBV gHgL與EphA2 LBD的複合物晶體結構，發現KSHV和EBV gHgL均是形成長棒狀的異源二聚體，gL位於棒狀結構末端與gH形成緊密結合；KSHV和EBV gHgL結合LBD的模式也非常相似，主要通過末端的gL與LBD結合。一方面gL的N端loop插入到LBD的疏水通道裡，另一方面gL的Lloop2和β2摺疊結合LBD的外周區域，形成較為穩定的相互作用。


進一步分析發現，KSHV gHgL與LBD存在更大的相互作用面積及更多的相互作用數，是其親和力高於EBV gHgL的原因。研究進一步利用細胞融合實驗對關鍵結合位點進行了驗證。


圖1.KSHV和EBV gHgL分別與EphA2 LBD的複合物結構


此外，序列分析發現，KSHV和EBV gL上參與結合LBD的胺基酸在γ皰疹病毒中相對保守，具備相似的胺基酸性質，因此推測其它感染哺乳動物的γ皰疹病毒是否也利用EphA2作為受體。


研究進一步從γ皰疹病毒不同屬中挑選了三種有代表性的病毒AIHV-1、EHV-2和MuHV-4進行驗證。細胞融合實驗證明這三種病毒的gHgL蛋白能結合宿主的EphA2，且AIHV-1和EHV-2的gHgL也能結合人的EphA2，提示這些病毒具備感染人的潛力。


圖2.EphA2可能是γ皰疹病毒的通用受體


該研究系統地研究了這兩種感染人γ皰疹病毒利用gHgL結合受體EphA2的分子機制，為中和抗體及抗病毒抑制劑的研發提供了理論指導，並發現其它γ皰疹病毒也可能利用EphA2作為受體，提示其它γ皰疹病毒具有跨種傳播的風險，為科學防控提供了理論依據。


中科院微生物所高福院士、嚴景華研究員，中科院北京生命科學研究院宋豪博士為論文的共同通訊作者，中國農業大學和微生物所聯合培養博士生蘇朝、微生物所博士生仵麗麗為論文的第一作者。


https://www.nature.com/articles/s41467-020-19617-9

相關焦點

  • 高福團隊等在γ皰疹病毒侵入機制研究中獲進展
    卡波氏肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）和愛潑斯坦-巴爾病毒（Epstein-Barr virus，EBV）屬於γ皰疹病毒亞科，是與惡性腫瘤密切相關的人類癌症相關病毒。
  • 微生物所等在γ皰疹病毒侵入機制研究中獲進展
    卡波氏肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）和愛潑斯坦-巴爾病毒（Epstein-Barr virus，EBV）屬於γ皰疹病毒亞科，是與惡性腫瘤密切相關的人類癌症相關病毒。
  • 微生物所高福院士團隊在γ皰疹病毒侵入機制研究中獲進展
    卡波氏肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）和愛潑斯坦-巴爾病毒（Epstein-Barr virus，EBV）屬於γ皰疹病毒亞科，是與惡性腫瘤密切相關的人類癌症相關病毒。
  • 中科院微生物所高福院士團隊在γ皰疹病毒侵入機制領域取得重要進展
    卡波氏肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）和愛潑斯坦-巴爾病毒（Epstein-Barr virus，EBV）屬於γ皰疹病毒亞科，是與惡性腫瘤密切相關的人類癌症相關病毒。
  • 微生物所高福院士團隊在γ皰疹病毒侵入機制領域取得重要進展
    卡波氏肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）和愛潑斯坦-巴爾病毒（Epstein-Barr virus，EBV）屬於γ皰疹病毒亞科，是與惡性腫瘤密切相關的人類癌症相關病毒。
  • 中國科學院高福、嚴景華等在β冠狀病毒疫苗研究領域取得重要進展
    2020年6月28日，高福、嚴景華、秦川、戴連攀作為共同通訊作者在國際頂尖學術期刊Cell雜誌上以提前公開的形式發表了題為A universaldesign of betacoronavirus vaccines against COVID-19, MERS and SARS的論文
  • 科學家揭示偽狂犬病毒囊膜糖蛋白gD識別受體nectin-1的分子機制
    病毒表面糖蛋白D (gD)與宿主細胞受體的識別是α-皰疹病毒感染初期的必不可少的步驟。在迄今已鑑定的gD受體中，細胞黏附分子nectin-1參與了多種α-皰疹病毒入侵宿主細胞的過程，被認為是最有效的gD受體。因此，gD識別nectin-1的分子機製成為α-皰疹病毒研究領域的一個重要科學問題。
  • 高福等首次提出新冠發病機制或存在兩階段模式
    然而迄今為止，我們對新病毒SARS-CoV-2及其發病機制了解甚少。大流行初期，研究集中於重症和危重病人的管理和治療，隨著病毒在全球傳播，有關30-50歲年輕感染者的信息更易於獲得。、北京大學教授黃超蘭，中國科學院院士、中國疾控中心主任高福，北京大學醫學部精準醫療多組學研究中心副研究員陳揚，中國疾控中心病毒病預防控制所教授譚文杰。
  • 皰疹病毒基因組包裝關鍵機制被揭示
    人類Ⅰ型單純皰疹病毒（HSV-1）DNA通道蛋白的原子解析度三維結構5月30日，《自然》雜誌在線發表了中國科大合肥微尺度物質科學國家研究中心、生命科學學院劉雲濤博士、畢國強教授與合作者的研究論文。他們利用冷凍電鏡首次解析了人類皰疹病毒基因組包裝的關鍵機制及病毒的DNA基因組結構，有助於預防和控制皰疹病毒引發的多種疾病，並改造皰疹病毒用於靶向治療。皰疹病毒是一類在自然界廣泛存在的病毒，在感染人體後能夠引發多種疾病，包括帶狀皰疹、出生缺陷、多種免疫系統疾病以及癌症。
  • Nature子刊:EBV編碼的microRNA BART1通過調控PTEN依賴的信號通路誘導了腫瘤轉移
    Nature子刊：EBV編碼的microRNA BART1通過調控PTEN依賴的信號通路誘導了腫瘤轉移 7
  • 非洲豬瘟病毒結構研究獲進展
    、南方科技大學王培毅團隊、中國科學院生物物理研究所章新政團隊以及微生物所施一團隊，在非洲豬瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）結構領域取得新進展，解析了非洲豬瘟病毒衣殼（Capsid）的高解析度電鏡三維結構
  • 黃超蘭團隊與高福團隊等合作發現早期新冠病毒感染主要為免疫抑制並或存在「兩階段」機制
    由SARS-CoV-2病毒感染引起的新冠肺炎（COVID-19）已成為全球性的大流行病，行之有效的治療幹預措施對疫情的控制至關重要。然而到目前為止，新冠病毒感染後的發病機制尚未明確。近日，北京大學醫學部精準醫療多組學研究中心主任黃超蘭團隊，與中國科學院院士高福團隊開展協同研究，發現早期的新冠感染患者存在著顯著的免疫抑制，並首次提出COVID-19的發病機制或存在「兩階段」模式：第一階段涉及免疫系統抑制、緊密連接受損以及大規模的代謝紊亂；第二階段涉及部分免疫應答激活
  • Nature又上線2本新子刊!
    你的機會來了——2019年2月，Nature先後推出了兩本新子刊，分別是 Nature Food 和Nature Cancer。Nature雜誌的子刊達到了53本，其中20本為綜述期刊。期刊官網：https://www.nature.com/natcancer/目標和範圍Nature Cancer 旨在發表生命、物理、應用和社會科學領域的所有癌症研究中最重要的進展，涵蓋基本的臨床前、轉化和臨床工作。
  • Nature子刊:CCR5基因再出新成果,CCR5編碼的LncRNA會促進愛滋病病毒的感染能力
    詳情點擊：賀建奎進行的基因編輯嬰兒，死亡率增加，預期壽命會縮短2019年6月17日，Nature 子刊 Nature Immunology 雜誌刊登了題為：CCR5AS lncRNA variation differentially regulates CCR5, influencing HIV disease outcome
  • 新冠肺炎治療新進展！河南這所高校，研究成果登上nature子刊！
    近日，Nature子刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》發表標題為"Azvudine (FNC): a promisingclinical candidate for COVID-19 treatment"的研究論文，詳細報導了河南師範大學常俊標教授研製的
  • Nature子刊:多組學技術解析1型單純皰疹病毒
    不過，最近發表在《Nature Communications》雜誌上的一項研究表明，ORF遠遠不止這些。對很多人來說，1型單純皰疹病毒（HSV-1）是陪伴一生的「壞朋友」。這種病毒不僅會造成疼痛難忍的唇皰疹，也可能帶來嚴重後果，比如讓重症監護室的病人患上肺炎。一旦感染了HSV-1，這個人將終身攜帶病毒。
  • 我國科學家非洲豬瘟病毒結構研究獲進展
    據中科院網站11月29日消息，近日，中國科學院微生物研究所高福團隊聯合中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所仇華吉團隊、南方科技大學王培毅團隊、中國科學院生物物理研究所章新政團隊以及微生物所施一團隊，在非洲豬瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）結構領域取得新進展
  • Nature子刊重磅：騰訊 AI Lab 聯合研究成果，揭示男性脫髮的潛在病理學機制
    11月17日，騰訊公布了一項人工智慧助力藥物發現的新進展。通過騰訊自研的提升蛋白質結構預測精度的新方法，聯合研究團隊首次解析了II型5a還原酶（SRD5A2）的三維結構，揭示了治療脫髮和前列腺增生的藥物分子「非那雄胺」對於該酶的抑制機制，這將有助於深化研究相關疾病的病理學機制及藥物優化。
  • 研究揭示皰疹病毒免疫逃逸及宿主天然免疫調節的分子機制
    病原體，尤其是病毒，是否操縱這種調控過程？逃逸或拮抗宿主天然免疫，是否有利於病毒自身的複製？這其中的分子機制是什麼？近期，中國科學院生物物理研究所研究員鄧紅雨課題組鑑定出一個負調節STING和MAVS介導的天然免疫反應的宿主蛋白磷酸酶PPM1G，並解析了卡波西氏肉瘤相關皰疹病毒（KSHV）利用間質蛋白ORF33挾持PPM1G，進行免疫逃逸的分子機制。
  • 《Nature》子刊:屏狀核通過控制慢波而產生意識
    1，昨日，《Nature》子刊！病毒感染後紅色的澱粉樣斑塊 Tufts大學和MIT的科學家利用3D人腦組織培養，證明了散發性阿爾茲海默症（AD）與引起感冒的單純皰疹病毒I（HSV-1）感染之間可能存在因果關係。