PNAS ：研究获得肠道病毒71型精确结构症 开发药

邓文龙

作者：Pavel Plevka 来源：PNAS

发布时间：2013-3-26 13:56:02

研究获得肠道病毒71型精确结构

人类肠道病毒71型是一种引起手足口病的小RNA病毒（picornavirus），会在儿童中引起可能致命的脑肿胀和瘫痪。现在，科学家们获得了肠道病毒71型与其抑制剂结合的精确结构，将帮助人们开发药物治疗这种病毒感染。文章发表在本周的美国《国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

“我们为相应药物设计提供了结构基础，由此可以开发出新药物，有效阻击肠道病毒71型的感染，”Purdue大学的生物科学教授Michael G. Rossmann说。

肠道病毒71型引起的手足口病在世界上非常普遍。虽然这种疾病一般并不致命，但在婴幼儿中手足口病可能发展为致命的脑炎，这种情况主要存在于亚太地区。迄今为止，还没有能够治愈肠道病毒71型感染的特效药。

去年，研究人员就通过X射线技术获得了肠道病毒71型的晶体结构。研究显示，在病毒保护性外壳（衣壳）上存在一个口袋，其中有一个被称为“口袋因子”（pocket factor）的小分子。当病毒与人类细胞结合时，口袋因子被挤出来，导致病毒颗粒不稳定。随后病毒颗粒瓦解，并释放出病毒遗传物质来感染细胞和自我复制。

Rossmann领导的研究团队曾经以上述机制为基础，开发了针对其他肠道病毒的抗病毒药物，例如引起普通感冒的鼻病毒Rhinovirus。研究显示，这些药物能够结合到病毒衣壳上的疏水口袋，替换天然口袋因子。与天然口袋因子相比，这些抑制剂的结合更加紧密，从而限制了小RNA病毒的感染能力。

在这项新研究中，研究人员使用抑制剂WIN 51711替换了肠道病毒71型的天然口袋因子，这样的替换没有对病毒衣壳的结构产生影响。研究显示，抑制剂WIN 51711的确能够抑制肠道病毒71型的感染能力。

随后，研究人员通过X射线技术，解析了肠道病毒71型与抑制子WIN 51711的结合，获得了复合物的精确三维结构。这一三维结构的分辨率达到3.2埃，揭示了两个分子的结合特征。

“结果显示，这种化合物能够稳定病毒，并且抑制其传染性。这是因为抑制剂的结合，限制了病毒释放基因组所必须的衣壳动态，”Rossmann说。“这为进一步开发结合肠道病毒71型的药物，提供了良好的结构基础。”

手足口病在幼儿中非常普遍，这种感染有时会在托儿所爆发。据世界卫生组织的数据显示，2010年一月到五月间，中国大陆发生了427,278例手足口病，其中5,454例属于严重型，260例死亡。（叶予）

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PNAS发表论文摘要（英文）：

http://www.pnas.org/content/early/2013/03/15/1222379110.abstract