布尼亞病毒是成員組成最多的古老的RNA病毒群之一,，包括至少350個(gè)成員,。其中有一些布尼亞病毒對(duì)人類健康具有重要威脅。然而,，人類對(duì)于這類病毒知之甚少,，其受體、侵入機(jī)制,、病毒表面糖蛋白互作方式等問題至今都沒有確定的答案,。中國科學(xué)院微生物研究所高福團(tuán)隊(duì)與遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所博士高峰首次解析了兩種布尼亞病毒囊膜蛋白Gn的結(jié)構(gòu)以及其中一種重要病原新布尼亞病毒(又稱發(fā)熱伴血小板減少綜合征病毒，SFTSV)的Gn與中和抗體的復(fù)合物結(jié)構(gòu),，為疫苗與抗病毒藥物的研發(fā)提供了重要的理論依據(jù),。
根據(jù)國際病毒命名委員會(huì)(ICTV)的最新報(bào)告，原來的布尼亞病毒科升級(jí)為布尼亞病毒目,，包含9個(gè)科,。除已有的漢坦病毒屬 (Hantavirus),、內(nèi)羅病毒屬 (Nairovirus)和番茄斑萎病毒屬 (Tospovirus)直接升級(jí)為相應(yīng)的科之外，原來的正布尼亞病毒屬與新定義的草本病毒屬一起組成新的病毒科Peribunyaviridae,，白蛉屬(Phlebovirus)與新增的Phasivirus,、Goukovirus及Tenuivirus一起組成Phenuiviridae病毒科，同時(shí)還增加了Feraviridae,、Fimoviridae,、Jonviridae和Phasmaviridae四個(gè)科。本研究中涉及的新布尼亞病毒和裂谷熱病毒(RVFV)均屬于白蛉屬,。2007年起,，我國河南、安徽,、山東等地相繼出現(xiàn)蜱蟲咬人致死事件,，其元兇就是新布尼亞病毒。該病毒由我國科學(xué)家于2010年分離得到,，目前在日本,、韓國等地也有感染病例報(bào)道。裂谷熱病毒引發(fā)的裂谷熱是一種經(jīng)蚊蟲媒介或接觸傳播的人畜共患病,。裂谷熱病毒感染可導(dǎo)致反芻動(dòng)物流產(chǎn),，感染病人通常出現(xiàn)發(fā)熱、頭痛,、出血,、休克等癥狀，嚴(yán)重者甚至死亡,。2016年我國出現(xiàn)1例裂谷熱病毒感染輸入病例,。目前，仍沒有針對(duì)這兩種病毒的人用疫苗和有效藥物,。
布尼亞病毒是一種具有囊膜的單鏈RNA病毒,，具有三個(gè)RNA片段(S，M和L),。其中M基因編碼囊膜蛋白Gn和Gc,，在病毒侵入宿主細(xì)胞的過程中起重要作用。前人的研究推測,，Gn在病毒侵入宿主細(xì)胞過程中有可能起識(shí)別受體的作用,。研究團(tuán)隊(duì)首次解析了裂谷熱病毒和新布尼亞病毒囊膜蛋白Gn的頭部區(qū)結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)這兩種Gn的頭部區(qū)的整體結(jié)構(gòu)十分相似,，均由三個(gè)亞結(jié)構(gòu)域組成,，但是亞結(jié)構(gòu)域存在差異。對(duì)于SFTSV Gn全長蛋白的研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白同時(shí)存在單體和二聚體兩種形式,。質(zhì)譜分析和突變實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，靠近C末端的4個(gè)半胱氨酸是形成二硫鍵的關(guān)鍵位點(diǎn),，這4個(gè)半胱氨酸在5個(gè)布尼亞病毒屬(按照ICTV最新分類分別為Hantaviridae, Nairoviridae, Tospoviridae病毒科和Phenuiviridae科白蛉屬以及Peribunyaviridae科正布尼亞病毒屬)的成員間非常保守,，由此提出布尼亞病毒囊膜蛋白Gn在病毒表面以二聚體形式存在的模型(圖1)。
研究人員進(jìn)一步解析了SFTSV Gn與中和抗體MAb 4-5的復(fù)合物結(jié)構(gòu),，發(fā)現(xiàn)Gn的domain III的α6螺旋是中和抗體MAb 4-5識(shí)別的關(guān)鍵表位(圖2),。序列分析結(jié)果顯示，該表位在白蛉屬的其他布尼亞病毒中并不保守,，解釋了該中和抗體特異性結(jié)合SFTSV Gn,，不結(jié)合RVFV Gn的原因。SFTSV Gn與抗體的復(fù)合物結(jié)構(gòu)闡明了兩者的作用模式,，為疫苗及抗病毒藥物的設(shè)計(jì),、抗體改造提供了理論依據(jù)。
相關(guān)研究結(jié)果在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上在線發(fā)表,。該項(xiàng)研究得到了科技部重大專項(xiàng),、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金,、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的資助,。
原始出處：Yan Wu, Yaohua Zhu, Feng Gao, et al. Structures of phlebovirus glycoprotein Gn and identification of a neutralizing antibody epitope. PNAS(2017).
