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分子病毒学家在分子水平上对抗流感

分子病毒学家Chad Petit博士使用基础科学来对抗流感 - 通过原子水平的实验。

这包括一种名为H7N9禽流感病毒的致命家禽流感病毒。自2013年以来,H7N9感染了1,625人,造成623人死亡。虽然对人类没有高度传染性,但只有三个突变可能会改变这一点,将H7N9转变为可怕的疾病X,这是健康专家用于治疗全球流行病的下一个未知原因。

在改善针对H7N9和其他流感病毒株的流感治疗的研究中,Petit和他在伯明翰的阿拉巴马大学同事详细介绍了两种小分子实验性流感病毒抑制剂的结合位点和抑制机制。他们的报告发表在生物化学杂志上,

由生物化学和分子遗传学助理教授Petit研究的两种实验抑制剂是小分子,其精确的作用机制尚不清楚。这些抑制剂的目标是一种名为NS1的关键流感蛋白的功能,该蛋白在流感感染期间具有多种阻断机体免疫反应的作用。因此,NS1对流感病毒的存活和适应性至关重要。

Petit及其同事使用核磁共振或核磁共振光谱来探测抑制剂与NS1的相互作用。他们首先表明,抑制剂 - 称为A9和A22 - 与NS1效应区域NS1的两个独立折叠结构域中的一个相互作用。

研究人员指出,两种小分子抑制剂的结构非常类似于一种称为CPSF30的宿主蛋白片段,NS1效应子结构域与其结合,以便使身体的免疫反应短路。因此,研究人员假设A9和A22通过干扰NS1效应结构域和CPSF30之间的相互作用来阻断流感病毒复制并阻断NS1功能。

NMR数据揭示了参与抑制剂结合的NS1效应结构域的特定氨基酸。研究人员 - 使用来自不同流感病毒株的两种显着不同的NS1蛋白,包括H7N9株 - 显示两种NS1蛋白中相似的氨基酸序列参与抑制剂结合。

1918年“西班牙”流感NS1蛋白

除了中国的H7N9 NS1之外,其他测试的NS1蛋白是来自1918年“西班牙”流感的NS1效应区域,其感染了一个世纪前世界人口的三分之一,并导致5000万至1亿人死亡。然后,UAB研究人员使用由UAB微生物学助理教授Todd Green博士领导的X射线晶体学来确定1918年“西班牙”流感的NS1效应结构域的三维结构。这使他们能够将A9 / A22结合位点映射到该结构上,这证实了他们的假设--A9和A22与已知结合宿主蛋白CPSF30的NS1效应结构域疏水口袋相互作用。

结晶学数据还显示NS1效应结构域能够使用不同于NS1效应结构域的两个其他已知二聚体的界面二聚化。这种新二聚体形式的生物学意义尚不清楚。

“总而言之,我们的研究结果为两种针对NS1的抗流感化合物的作用机制提供了强有力的证据,这一发现为NS1提供了重要的结构性见解,我们希望这些结论能够促进和促进基于A9和A9的流感治疗的开发和优化。 A22,“佩蒂特说。对新型抗病毒化合物的需求很大。每年,流感病毒株在全球范围内造成25万至50万人死亡,并注意到这种病毒可以迅速改变,从而产生很少人免疫的大流行毒株。病毒抗性限制了几种早期用于治疗流感的抗病毒化合物的有效性。

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