清华大学Cell Res文章解析新型致命病毒

　　

生物通报道  来自清华大学的研究人员，在新型人类冠状病毒MERS-CoV侵入宿主细胞机制研究中取得重要进展，揭示了MERS-CoV刺突蛋白受体结合域（receptor binding domain ,RBD）与人类受体DPP4形成复合物的分子结构。研究论文发表在7月9日的《Cell Research》杂志上。

清华大学生命科学学院的王新泉（Xinquan Wang）教授和艾滋病综合研究中心的张林琦(Linqi Zhang)教授是这篇论文的共同通讯作者。前者主要研究方向为细胞因子特异结合并激活其受体分子，以及病原体逃避宿主免疫攻击的结构机理。后者是我国的973项目首席科学家，科技重大专项“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治-创新型粘膜疫苗”首席科学家。研究论文分别发表在临床医学权威杂志"New England J. Medicine"、"Nature"等，连续五年被SCI检索为引用频次为国际上最高的前五名论文之列。

中东呼吸综合征冠状病毒( Middle East respiratory syndrome coronavirus ，MERS-CoV)是一种新型的冠状病毒，其于2012年在中东首次被鉴定出来，随后又在几个欧洲国家发生了它的踪迹。相当大一部分（> 50%）的MERS-CoV感染者会形成严重的呼吸道疾病，临床症状与2003年SARS-CoV冠状病毒引起的严重急性呼吸综合症（非典型性肺炎,SARS）相似。初步的流行病学研究表明，这种致病性病毒可以在人与人之间传播，由此引起了全球对于MERS大流行潜在可能性的关注。

遗传和种系发生特征表明，MERS-CoV属于乙型冠状病毒属（the genus of betacoronavirus）C谱系，与扁颅蝠冠状病毒HKU4和伏翼蝙蝠冠状病毒HKU5相似。不同于其他的冠状病毒，MERS-CoV病毒体是利用大的表面刺突（S）糖蛋白来与靶细胞互作，进入到细胞之中。

近期的研究确定了二肽基肽酶4（DDP4，又称作CD26）是MERS-CoV的细胞受体。DDP4表达在包括人类呼吸道细胞在内的几种细胞类型的表面。MERS-CoV刺突糖蛋白与DDP4结合介导了病毒附着及进入宿主细胞，由此触发感染。

在这篇新文章中，研究人员报告了一个分辨率为3.0 Å，MERS-CoV RBD与DPP4胞外结构域形成的复合物的晶体结构。分析结果显示，MERS-CoV RBD是由一个核心区和一个受体结合亚区形成。其受体结合亚区与DPP4β-螺旋桨样结构发生了相互作用。MERS-CoV RBD与相关SARS-CoV RBD的核心亚区结构高度相似，而受体结合亚区则存在显著的差异。突变研究确定了受体结合区域上的几个关键残基，对于病毒结合DPP4以及进入靶细胞至关重要。

新研究从原子水平上解析了MERS-CoV RBD与DPP4的接口，了解病毒与受体相互作用的结构基础，从而为开发出新型的治疗及疫苗对抗MERS-CoV感染提供了重要参考信息。

（生物通：瑄瑄）

生物通推荐原文摘要：

Structure of MERS-CoV spike receptor-binding domain complexed with human receptor DPP4

The spike glycoprotein (S) of recently identified Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) targets the cellular receptor, dipeptidyl peptidase 4 (DPP4). Sequence comparison and modeling analysis have revealed a putative receptor-binding domain (RBD) on the viral spike, which mediates this interaction. We report the 3.0 Å-resolution crystal structure of MERS-CoV RBD bound to the extracellular domain of human DPP4. Our results show that MERS-CoV RBD consists of a core and a receptor-binding subdomain……

作者简介：

王新泉

博士,教授, 博导
 
1990-1995, 复旦大学 学士
1995-2000, 中国科学院生物物理研究所 博士
2000-2003, 中国科学院生物物理研究所 助理研究员
2003-2008, 美国斯坦福大学 博士后
现任清华大学教授
 
科研领域和研究方向
主要研究方向为结构生物学。利用X-射线晶体学为主要研究手段，结合冷冻电子显微镜学和其他生物化学技术，研究生物大分子的结构与功能关系。研究目标目前集中在细胞因子特异结合并激活其受体分子，以及病原体逃避宿主免疫攻击的结构机理。

张林琦
 
博士。清华大学长江特聘教授，清华大学艾滋病综合研究中心常务副主任，博士生导师。中国医学科学院/北京协和医学院特聘教授，中国医学科学院/北京协和医学院艾滋病研究中心主任。美国艾伦.戴蒙德艾滋病研究中心（Aaron Diamond AIDS Research Center）研究员。973项目首席科学家，科技重大专项“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治—创新型粘膜疫苗研制”首席科学家。国家杰出青年基金获得者。研究论文分别发表在临床医学权威杂志"New England J. Medicine"、"Nature"等，连续五年被SCI检索为引用频次为国际上最高的前五名论文之列。