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解析冷凍電鏡系統 科學家研制人腸道病毒廣譜抑制劑
2019年02月18日 08:57:05
來源：生物化學與細胞生物學研究所 點擊量：11668
1月15日，學術期刊Cell Discovery 在線發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所叢堯研究組與中國科學院上海巴斯德研究所黃忠研究組的合作研究論文“Coxsackievirus A10 atomic structure facilitating the discovery of a broad-spectrum inhibitor against human enterovirus
【中國化工儀器網 技術前沿】1月15日，學術期刊Cell Discovery 在線發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所叢堯研究組與中國科學院上海巴斯德研究所黃忠研究組的合作研究論文“Coxsackievirus A10 atomic structure facilitating the discovery of a broad-spectrum inhibitor against human enteroviruses”。
該工作解析了人柯薩奇病毒A10(CV-A10)成熟病毒和空心顆粒的原子分辨率冷凍電鏡結構(達到2.84埃)，揭示了該病毒VP1疏水口袋中脂質pocket factor的結構。基于結構信息篩選得到一種對人腸道病毒具有廣譜抑制效應的化合物，促進廣譜的人腸道病毒抑制藥物的研發。
手足口病(hand-foot and mouth disease, HFMD)在亞太地區的嬰幼兒中每年都有廣泛流行。在中國，每年約有上百萬嬰幼兒感染手足口病，嚴重影響兒童健康。手足口病主要由腸道病毒感染導致，人類腸道病毒有A、B、C、D四個種屬，來自A種屬的CV-A10是主要的致病原之一，常與其他致手足口病的腸道病毒共傳播，它引起的感染目前尚無有效的預防疫苗或治療藥物。
叢堯研究組與黃忠研究組密切合作，依托國家蛋白質科學研究(上海)設施的冷凍電鏡設施，解析了分辨率為2.84埃和3.12埃的CV-A10的成熟病毒和空心顆粒的冷凍電鏡結構，揭示了CV-A10的疏水口袋和pocket factor的原子分辨率結構細節。通過與中科院上海藥物研究所朱維良研究組合作，在結構信息基礎上進行了針對此位點的高通量藥物篩選，并進行后續細胞實驗，從四百萬個小分子化合物中成功篩選得到四個能在體外有效抑制CV-A10感染的化合物。其中化合物ICA135對小鼠體內的CV-A10也能起到抗病毒作用，且對人類腸道病毒的數種代表性病毒毒株都有抑制效應，是極有前景的指導人類腸道病毒抑制藥物開發的先導化合物。該項研究解析了CV-A10病毒顆粒的原子分辨率結構，促進了廣譜的人類腸道病毒抑制藥物的研發。
叢堯組博士陳進寰，黃忠組博士后葉曉華、博士研究生張雪陽，及朱維良組博士研究生朱正誕為論文共同作者，叢堯與黃忠為論文共同通訊作者。該研究得到國家蛋白質科學研究(上海)設施的冷凍電鏡系統及數據庫與計算分析系統的大力支持。參與該研究的還包括普渡大學教授江文。該研究得到國家自然科學基金委、國家科技部、中科院戰略性先導科技專項(B類)和上海市科委等的資助。
文章鏈接
圖：人柯薩奇病毒CV-A10的原子分辨率冷凍電鏡結構解析，及基于結構篩選得到的對人腸道病毒有廣譜抑制效應的化合物IC135
編輯點評
腸道病毒感染是導致手足口病的主要因素。它引起的感染目前尚無有效的預防疫苗或治療藥物。中國科學院通過解析冷凍電鏡結構，并通過信息篩選得到一種對人腸道病毒具有廣譜抑制效應的化合物，促進廣譜的人腸道病毒抑制藥物的研發。
(原標題：科學家解析CV-A10結構并篩選得到人腸道病毒廣譜抑制劑)
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