[摘要]病毒外殼的糖蛋白通過與特異性的細(xì)胞受體結(jié)合便于侵入宿主細(xì)胞,。盡管經(jīng)過大量研究,,關(guān)于致命性的線狀病毒埃博拉病毒和馬爾堡病毒的細(xì)胞受體,,至今還沒有找到,。這里,,研究人員發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞免疫球蛋白和粘蛋白結(jié)構(gòu)域1(即TIM-1)結(jié)合到扎伊爾埃博拉病毒(EBOV)糖蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域,,以及在一些埃博拉病毒很少感染的細(xì)胞里TIM-1的異常表達(dá)能夠10到30倍地提高EBOV對它們的感染能力。相反地,,通過RNAi技術(shù)降低細(xì)胞表面的TIM-1表達(dá)能降低該病毒對非常容易感染的Vero細(xì)胞的感染能力,。人體內(nèi)TIM-1的表達(dá)范圍要比想象中的要寬泛很多,比如氣管,、角膜,、結(jié)膜等黏膜上皮細(xì)胞組織,而人們相信這些組織對于線狀病毒在體內(nèi)擴(kuò)散起著重要的作用,。認(rèn)識到TIM-1作為線狀病毒在這些黏膜上皮細(xì)胞表面上的受體有助于人們了解它們通過懸浮病毒顆粒吸入或者手-眼接觸入侵人體途徑的機(jī)制,。一種抗TIM-1的IgV結(jié)構(gòu)域的單克隆抗體,ARD5,,能阻斷EBOV的結(jié)合和感染,,這一事實(shí)表明針對這一細(xì)胞受體的抗體或小分子科可能作為有效的抗線狀病毒的藥物。
2011年5月2日,,PNAS發(fā)表了一篇文章T-cell immunoglobulin and mucin domain 1 (TIM-1) is a receptor for Zaire Ebolavirus and Lake Victoria Marburgvirus
中文譯名:T細(xì)胞免疫球蛋白和粘蛋白結(jié)構(gòu)域1(TIM-1)是扎伊爾埃博拉病毒和維多利亞湖馬爾堡病毒的受體
一個研究小組采用一種新的基于生物信息學(xué)的方法,,確認(rèn)出一種細(xì)胞蛋白TIM-1為埃博拉(Ebola)病毒和馬爾堡( Marburg)病毒的受體,,也是人們目前為止找到的關(guān)于這兩種病毒的第一個受體。因?yàn)獒槍υ撌荏w蛋白的抗體能夠阻斷這兩種病毒的感染,。該發(fā)現(xiàn)可能有助于人們找到一種方法在感染初始就阻止它們的入侵,。
埃博拉病毒和馬爾堡病毒感染人類和其他靈長類動物后能導(dǎo)致出血性熱病。對一些病毒菌株而言,,感染是致命性的,,死亡率高達(dá)50-90%,且目前還沒有有效的治療藥物,。
上皮細(xì)胞分布在身體的不同組織,,如眼睛和支氣管的黏膜表面。研究顯示TIM-1蛋白在上皮細(xì)胞廣泛地表達(dá),。這些受體表達(dá)的位置也符合人們所認(rèn)為的埃博拉病毒的一些感染途徑------懸浮病毒微粒吸入感染和手-眼接觸感染,。針對蛋白TIM-1的一些單克隆抗體中,有一個抗體ARD5能非常有效地阻止埃博拉病毒和馬爾堡病毒入侵細(xì)胞,。
這些結(jié)果表明存在這種可能性,,設(shè)計一種人類相容性的ARD5抗體版本(比如通過基因重組技術(shù)得到嵌合型的ARD5或人源化的ARD5,從而防止異種抗體ARD5在人體激發(fā)免疫反應(yīng)而失效)以便當(dāng)病毒傳染大規(guī)模爆發(fā)時能在入侵起始階段阻止病毒入侵,,從而限制疫情的進(jìn)一步擴(kuò)散,。
另外,研究人員還發(fā)現(xiàn),,TIM-1蛋白并不在埃博拉病毒和馬爾堡病毒感染的所有細(xì)胞類型中表達(dá),,這就意味著還存在著其他的埃博拉病毒受體。
總之,,就該病毒而言,上皮細(xì)胞的重要性似乎不如其他細(xì)胞類型,,但是它們可能是埃博拉病毒的第一個入侵位點(diǎn),,這就意味著它們可能提供一個埃博拉病毒得以感染體內(nèi)其他類型細(xì)胞的通道。
細(xì)胞蛋白 TIM-1 為埃博拉病毒和馬爾堡病毒的受體. 電子顯微鏡圖片顯示TIM-1(綠色) 在人類支氣管細(xì)胞(airway cell)表面的表達(dá) (來源: 愛荷華大學(xué))
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生物谷推薦原文出處:
PNAS doi: 10.1073/pnas.1019030108
T-cell immunoglobulin and mucin domain 1 (TIM-1) is a receptor for Zaire Ebolavirus and Lake Victoria Marburgvirus
Andrew S.Kondratowicz,Nicholas J. Lennemann, Patrick L. Sinn,Robert A. Davey, Catherine L. Hunt, Sven Moller-Tank,David K. Meyerholz, Paul Rennert, Robert F. Mullins,Melinda Brindley, Lindsay M. Sandersfeld, Kathrina Quinn,Melodie Weller, Paul B. McCray, Jr., John Chiorini, and Wendy Maury
Abstract
The glycoproteins (GP) of enveloped viruses facilitate entry into the host cell by interacting with specific cellular receptors. Despite extensive study, a cellular receptor for the deadly filoviruses Ebolavirus and Marburgvirus has yet to be identified and characterized. Here, we show that T-cell Ig and mucin domain 1 (TIM-1) binds to the receptor binding domain of the Zaire Ebola virus (EBOV) glycoprotein, and ectopic TIM-1 expression in poorly permissive cells enhances EBOV infection by 10- to 30-fold. Conversely, reduction of cell-surface expression of TIM-1 by RNAi decreased infection of highly permissive Vero cells. TIM-1 expression within the human body is broader than previously appreciated, with expression on mucosal epithelia from the trachea, cornea, and conjunctiva—tissues believed to be important during in vivo transmission of filoviruses. Recognition that TIM-1 serves as a receptor for filoviruses on these mucosal epithelial surfaces provides a mechanistic understanding of routes of entry into the human body via inhalation of aerosol particles or hand-to-eye contact. ARD5, a monoclonal antibody against the IgV domain of TIM-1, blocked EBOV binding and infection, suggesting that antibodies or small molecules directed against this cellular receptor may provide effective filovirus antivirals.