新型蝙蝠流感病毒神經氨酸酶研究方面的突破

      今年2月，一份發表于PNAS上的研究報告引起了社會廣泛關注，研究人員從危地馬拉3只果蝠體內檢測出一種新型甲型流感病毒。從分類上看，該流感病毒完全不同于以往存在的流感病毒，屬于一個新的亞型，研究人員把它定為H17N10亞型。大家關心的問題是，這種新型流感病毒會不會感染人？會不會在人群中傳播并引發流感的暴發？

 

      中科院微生物研究所高福課題組長期以來致力于流感病毒囊膜蛋白結構與病毒跨種間傳播機制的研究。他們在第一時間內表達和純化了該新型流感病毒神經氨酸酶（NA），對其結構和功能進行了詳細的研究。

 

      流感病毒神經氨酸酶（NA）是流感病毒表面最重要的糖蛋白之一，流感病毒通過血凝素蛋白(HA)與宿主細胞表面受體唾液酸結合侵入宿主細胞，然而，在病毒粒子釋放時，HA與唾液酸的結合又成了病毒釋放和遷移的障礙。NA在病毒侵染末期通過催化細胞表面糖蛋白分子上唾液酸從糖鏈上解離促進新生病毒顆粒的釋放，幫助病毒粒子遷移，所以NA的活性與病毒的感染、傳播與致病密切相關。

 

      之前已發現的流感病毒NA有9個血清型（N1-N9），新發現的流感病毒NA屬于第十個血清型（N10）。課題組研究人員利用昆蟲細胞表達純化的N10，檢測了可溶性N10蛋白的神經氨酸酶活性。出乎預料的發現是，N10沒有傳統NA所具有的神經氨酸酶活性，也就是說它不具備切割唾液酸的功能。從結構上看，N10與傳統的NA相似，4個單體形成一個四聚體結構，在每個分子的表面都有一個類似于酶催化中心的區域。但是，進一步分析發現相比較其它NA，N10酶活性中心與酶活性相關的保守氨基酸有很多改變，致使酶活性中心構象發生了巨大變化，不利于底物唾液酸的結合(見圖)。

 

      這些發現暗示，新型蝙蝠流感病毒可能與以往的流感病毒有不同的侵染和釋放機制，具有較嚴格的宿主特異性，在短時間內不會造成人際間傳播。這為流感防控政策的制定提供了理論依據，同時，也為流感病毒的溯源、進化研究提供了新的思路。該項研究成果近期發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

 

      論文信息：LI Qing #, SUN Xiaoman #, LI Zhixin #, LIU Yue, Christopher J. Vavricka, QI Jianxun and George F. Gao*. Structural and functional characterization of neuraminidase-like molecule N10 derived from bat influenza A virus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2012 Sep 24.