科學(xué)家首次提出人工設(shè)計病毒受體突破病毒學(xué)研究瓶頸

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2024-10-31 20:15:00 中國青年報

武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、病毒學(xué)國家重點實驗室、泰康生命醫(yī)學(xué)中心嚴(yán)歡團隊，廣州實驗室、中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團隊以及華盛頓大學(xué)David Veesler團隊合作在國際頂級期刊Nature上發(fā)表了題為“Design of customized coronavirus receptors”的研究論文。該研究首次提出了“定制化病毒受體（CVR）”的概念，旨在不依賴天然受體的條件下構(gòu)建易感細(xì)胞模型。

嚴(yán)歡、石正麗和David Veesler是這篇論文的共同通訊作者；劉鵬、黃美玲、郭華和Matthew McCallum為論文的共同第一作者。

受體識別是病毒感染與傳播過程中的關(guān)鍵事件。細(xì)胞上的受體分子對于理解病毒入侵機制、構(gòu)建感染模型及推動藥物研發(fā)至關(guān)重要。然而，天然受體鑒定工作存在不確定性與滯后性，有些重要病毒的受體鑒定幾十年未有突破，這嚴(yán)重阻礙了相關(guān)病毒學(xué)研究的推進。面對這一挑戰(zhàn)，嚴(yán)歡團隊提出了“設(shè)計人工病毒受體”的新設(shè)想，采用模塊化設(shè)計思路，將完整的受體分解為“病毒結(jié)合域（VBD）”與“人工受體框架（ARS）”兩部分分別進行設(shè)計與優(yōu)化，最終通過分子嫁接獲得定制化病毒受體。

嚴(yán)歡團隊以新冠病毒為研究模型，深入分析了影響受體功能性的關(guān)鍵因素，開發(fā)了一套適用于冠狀病毒的人工受體模塊化設(shè)計方案，并與David Veesler團隊合作，通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段揭示了人工受體發(fā)揮功能的分子機制。利用人工受體技術(shù)，嚴(yán)歡團隊為來自6個不同亞屬的12種冠狀病毒設(shè)計了具有功能性的CVR。通過與石正麗團隊合作，CVR感染模型成功實現(xiàn)了HKU5等冠狀病毒的分離培養(yǎng)。這項技術(shù)有望突破病毒學(xué)研究瓶頸，促進相關(guān)病毒感染致病機制的基礎(chǔ)研究以及疫苗與抗病毒藥物的開發(fā)。

這項研究得到了武漢大學(xué)泰康生命醫(yī)學(xué)中心、國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。這是繼2022年12月Nature發(fā)文后，嚴(yán)歡團隊取得的又一項重大研究成果。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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