天津大学首席科学家再发研究新成果

　　

生物通报道：这段时间以来，寨卡病毒几乎已经人尽皆知。这种病毒在拉美国家造成了严重的疫情，会造成新生儿小头畸形和一种严重的神经疾病（格林—巴利综合征）。今年二月，世界卫生组织WHO宣布寨卡病毒的爆发和传播已经构成全球突发公共卫生事件。目前还没有什么药物能够有效控制寨卡病毒感染，最佳预防方式仍是采取保护措施，避免蚊子叮咬。

寨卡病毒如何在宿主细胞中复制一直是个谜。现在，天津大学和南开大学的研究人员共同解开了这个谜题。他们在Protein & Cell杂志上发表了自己的研究，文章通讯作者是天津大学生命科学学院的杨海涛（Haitao Yang）教授。

所有病毒都需要解旋酶来进行复制。寨卡病毒的解旋酶能利用三磷酸核苷的能量，解开病毒的核酸双链。这是寨卡病毒自我复制的一个基本步骤。为此，研究人员通过X射线晶体学技术成功获得了寨卡病毒解旋酶执行功能和结合底物时的3D图像。

三磷酸核苷和金属离子是解旋酶执行功能所必需的。研究人员向人们展示了解旋酶结合三磷酸核苷和金属离子的中间状态，这也是首次揭示黄病毒家族解旋酶与ATP结合时的结构。黄病毒家族包括许多著名的蚊媒病毒，比如寨卡病毒、黄热病毒、登革病毒和西尼罗病毒。

研究人员还解析了寨卡病毒解旋酶与基因组RNA结合时的结构。他们发现，一个贯穿解旋酶的通道负责抓住RNA。令人感到惊讶的是，寨卡病毒解旋酶遇到基因组RNA会经历显著的构象改变，但这种改变与登革热病毒的解旋酶迥然不同。研究指出，黄病毒家族的解旋酶演化出了解开遗传物质的保守功能，但不同病毒成员的解旋酶有独特的方式结合基因组RNA。阐明寨卡病毒复制的这个关键步骤，将帮助人们开发出有效的抗病毒药物。

前不久，杨海涛教授的研究团队在Protein & Cell杂志上发表文章展示了寨卡病毒解旋酶的晶体结构，分辨率达到1.8Å。这一高分辨率结构揭示了水解三磷酸核苷的关键区域，以及容纳RNA的正电荷通道，为寨卡病毒药物研发提供了一个精确的模型。（更多信息请参见：天津大学首席科学家发表重要研究成果）

今年上半年，寨卡病毒研究接连取得了多项重要的进展。三月四日，Johns Hopkins大学的宋红军（Hongjun Song）和明国丽（Guo-li Ming）在寨卡病毒研究中获得了突破性的成果。他们在Cell Stem Cell杂志上发表文章指出，寨卡病毒能感染形成大脑皮层的神经干细胞，阻碍这些细胞的生长。（更多信息请参见：宋红军、明国丽等寨卡研究获重要突破）

那么，寨卡病毒为何能够感染人类的神经干细胞呢？加州大学的研究人员发现，这是因为寨卡病毒能够劫持这些细胞表面的AXL，通过这种蛋白受体进入和感染细胞。这项研究发表在三月三十日的Cell Stem Cell杂志上。（更多信息请参见：Cell Stem Cell发表单细胞RNA测序新成果）
 
五月十日，Nature和Cell杂志同时发表了两项寨卡研究的突破性成果。两个相互独立的研究团队成功建立了寨卡感染的动物模型，首次直接证实寨卡病毒能够导致严重的出生缺陷。人们可以利用这些动物模型探索巴西寨卡病毒的致病性，开发治疗和预防寨卡感染的有效药物。（更多信息请参见：Nature、Cell同时发布重大成果：动物模型揭开寨卡之谜）

科学家们一直在与时间赛跑，希望尽快开发出安全有效的寨卡疫苗。上个月，他们终于取得了突破性进展。Nature杂志发表的一项研究表明，两种ZIKV疫苗能够为小鼠提供完全的保护，帮助小鼠对抗来自巴西的ZIKV菌株。研究人员指出，ZIKV疫苗用于人体很可能同样有效。（更多信息请参见：Nature突破性进展：寨卡疫苗获初步成功）

作者简介：

杨海涛教授现任天津大学生命科学学院副院长，是973计划青年项目首席科学家，入选国家“青年****”。教育与研究经历：2001-2006 清华大学生物学博士；2006-2011 耶鲁大学分子生物物理与生物化学系博士后；2011-2013 耶鲁大学分子生物物理与生物化学系 Associate Research Scientist

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Structural basis of Zika virus helicase in recognizing its substrates. Protein & Cell