埃博拉病毒是引起人和灵长类动物发病且致死率很高的生物安全四级烈性病毒。据世卫组织统计,自1976年首次被发现至今,埃博拉病毒已经在非洲肆虐了近40年;2014年3月开始,一场以几内亚、利比里亚和塞拉利昂为中心的扎伊尔型埃博拉病毒疫情迅速在整个西非蔓延开来,共导致了28000多人感染,死亡人数接近11000人。
近日,中国科学家在埃博拉病毒研究中取得重大突破:中国科学院微生物研究所、中国疾病预防控制中心高福院士研究团队发现了一种新的病毒膜融合激发机制,从而在国际上率先阐明了埃博拉病毒是如何入侵人体的。
这一成果15日在线发表在国际权威学术期刊《细胞》上。该研究为防控埃博拉疫情提供了重要理论基础,为抗病毒药物设计提供了新靶点。
高福院士介绍,埃博拉、艾滋病、流感等病毒都属于一类囊膜病毒,不能自己生长,必须进入人体细胞,利用人体细胞来产生子代病毒。“过去的研究发现,病毒入侵细胞时有4种膜融合激发机制。而我们发现埃博拉病毒的膜融合机制和已知的4种都不同,是新的第5种机制”。
高福介绍,埃博拉病毒随包裹着病毒的内吞体进入到细胞内部后,病毒膜与宿主细胞发生融合,就可以释放自身遗传物质,感染人体。
此前的研究发现,内吞体膜上的NPC1分子是埃博拉病毒入侵细胞的“通路”,但这条路如何走却一直是个未解之谜。高福研究组率先解析出NPC1分子的三维结构,由此发现了病毒膜融合过程的奥秘。
“这为抗病毒药物设计提供了新靶点。”高福说,“针对这种结合过程,科研人员就能够设计小分子或多肽抑制剂,把这个‘锁眼’堵上,从而阻断埃博拉病毒的入侵过程。”据新华社
埃博拉病毒如何感染人体
病毒膜融合
的奥秘
“埃博拉病毒好比一把锁,NPC1分子的腔内结构域C就好比一把钥匙,当钥匙插到锁里,就会启动病毒膜融合,继而发生病毒感染。”
第1步
埃博拉病毒黏附到宿主细胞的表面,宿主细胞发生“坍塌”,形成了包裹着病毒的内吞体,进入到细胞内部
感染机制
宿主膜
NPC1分子
酶
病毒膜表面糖蛋白经酶处理,变成激活态糖蛋白
激活态糖蛋白和NPC1分子的腔内结构域C发生相互作用,启动病毒膜融合过程
第2步
病毒膜与宿主细胞发生融合,继而释放自身遗传物质,感染人体
1
病毒膜
糖蛋白
2
3
膜融合过程完成,病毒释放自身遗传物质
这一重大发现预示着人们能够针对该过程设计抑制剂,来阻断埃博拉病毒的入侵过程
整理/康克兢制图/方磊
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