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中国科学家:揭示寨卡病毒蛋白酶“自抑制”之谜

  • 2016年11月01日 09:44 来源:中国青年报
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  目前,寨卡病毒疫情从南美洲和拉丁美洲蔓延至东南亚,新加坡、马来西亚和泰国等国已出现多起寨卡病毒感染病例。寨卡病毒已经成为全球公共安全的严重威胁,然而目前尚无有效的治疗手段。近日,由天津大学杨海涛教授和南京大学籍晓云教授领导的科研团队在揭示寨卡病毒关键药物靶点方面取得了重要突破。该团队解析了寨卡病毒NS2B-NS3pro蛋白酶复合物原子分辨率水平的三维结构。该蛋白酶复合物在寨卡病毒整个生活周期中起关键调节作用,这一蛋白酶复合物结构的解析为开发治疗寨卡病毒的特效药物奠定了重要的结构基础。相关研究成果已在线发表在自然(《Nature》)出版集团发行的学术刊物《细胞研究》(《Cell Research》)上。

  研究发现寨卡病毒的NS2B-NS3pro蛋白酶复合物是一个关键抗病毒药物靶标。只有该蛋白酶复合物被激活,并完成一系列水解反应后,病毒才能启动复制过程。科研人员成功解析了寨卡病毒NS2B-NS3pro蛋白酶复合物的晶体结构,揭示了病毒蛋白酶被激活的关键分子机制。“NS2B-NS3pro蛋白酶复合物好像一把‘小剪刀’,它被激活后,会把跟病毒复制相关的一条长链蛋白质‘剪断’,分离后的多个蛋白质“小单元”进行组装后,才能启动病毒的复制。”团队成员,天津大学生命科学学院博士生陈侠介绍说,“我们最终想要实现的是,对蛋白酶进行抑制,不让它被激活及发挥作用。”

  利用该蛋白酶复合物作为药物靶点,科学家们已经成功筛选到一种被称为“aprotinin”的有效抑制剂。“aprotinin”是一种临床药物,并在手术中被用于止血。它对寨卡病毒蛋白酶活性有很好的抑制作用,该抑制剂的发现将有助于进一步开发抗寨卡病毒的药物。“把蛋白酶复合物作为药物靶点开发抗病毒药物已有成功先例。”陈侠说。

  此外,研究还发现,寨卡病毒蛋白酶存在一种特殊的“自抑制”状态。据此,科学家们提出了一种全新的抗病毒药物设计策略——如果能设计一种化合物可以将病毒蛋白酶锁定在“自抑制状态”,将会导致该酶无法被激活,最终达到抑制病毒复制的目的。

  据美国疾病控制与预防中心最新的数据显示,寨卡病毒已经传播到60多个国家和地区。寨卡病毒感染除了能够造成新生儿小头畸形,还能引发格林-巴利综合征。而后者是一种严重的神经系统疾病,能导致患者瘫痪甚至死亡。记者 胡春艳 通讯员 靳莹

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