研究揭示病毒糖蛋白与细胞受体复合体结构

来自中科院微生物研究所的研究人员发表了题为“Binding of herpes simplex virus glycoprotein D to nectin-1 exploits host cell adhesion”的文章，揭示了单纯疱疹病囊膜表面糖蛋白D(gD)与其细胞受体nectin-1的复合体结构，从而解析了这两者之间的分子水平上的相互作用模式，相关成果公布在12月的Nature Communications杂志上。领导这一研究的是微生物研究所高福研究员，其早年毕业于山西农业大学，曾在英国牛津大学，美国哈佛医学院进行博士后研究工作。主要研究领域是蛋白质之间的相互作用，尤其是有关分子免疫学与分子病毒学方面的蛋白质相互作用。有囊膜病毒的囊膜与宿主细胞膜融合是病毒侵入宿主最关键的步骤之一，根据膜融合的特点不同，可将囊膜病毒分为I型（流感病毒、艾滋病毒），II型（日本脑炎病毒、西尼罗河病毒）和III型（疱疹病毒）。I型和II型囊膜病毒由于只需要单一糖蛋白来完成融合，过程相对简单，因而已经有较深入的研究。但是III型囊膜病毒的膜融合需要多个病毒蛋白与多个细胞表面受体参与，相互协调才能完成膜融合，整个过程比较复杂，其机制还很不清楚。单纯疱疹病毒作为III型囊膜病毒的典型代表，研究清楚其囊膜蛋白与受体相互作用方式，对阐明这类III型囊膜病毒的侵入机制有重要意义，同时，也会为开发抑制疱疹病毒融合的小分子药物奠定理论基础。单纯疱疹病囊膜表面糖蛋白D(gD)在膜融合过程中发挥着启动膜融合进程的重要作用，这需要通过结合受体来实现。Nectin-1是重要的细胞表面粘附分子，也是gD的关键性受体。尽管Nectin-1作为gD的受体早已知晓，多年来人们对二者的相互作用方式也有种种猜测，但一直都没有确定的结论。研究人员通过结构生物学技术，解析了gD与其细胞受体nectin-1的复合体结构, 揭示了gD与nectin-1在分子水平上的相互作用模式。研究表明，gD蛋白结合于nectin-1分子二聚化的接触面上，这一结合模式破坏了nectin-1自身的二聚化，进而削弱了细胞粘附，有利于病毒入侵。这种作用模式暴露了HSV病毒“剥削”宿主分子为己用的机制。高福研究组近年来发表了多项重要的成果，今年还在德国大肠杆菌疫情发生后，与其它国家科学家们一道，在NEJM杂志上发表了相关重要成果，解析了此次德国肠出血性大肠杆菌疫情给全球科研的新启示，具体见：军事医学科学院等发影响因子53的论文。（来源：生物通万纹）