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圖 1 寨卡病毒電鏡結(jié)構(gòu)及 M 和 E 蛋白結(jié)構(gòu)圖

圖 2 寨卡病毒模型雕塑

近日，《細(xì)胞》（Cell）子刊、生物化學(xué)研究學(xué)術(shù)期刊 Trends in Biochemical Sciences 在線(xiàn)發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員施一與高福的題為 Structural Biology of the Zika Virus（《寨卡病毒結(jié)構(gòu)生物學(xué)》）綜述文章，系統(tǒng)地總結(jié)了 2015 年寨卡病毒暴發(fā)以來(lái)科學(xué)家在寨卡病毒結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域所取得的重要進(jìn)展，并對(duì)該領(lǐng)域未來(lái)研究方向進(jìn)行了展望。

早在 1947 年，寨卡病毒就在烏干達(dá)寨卡叢林的恒河猴中被發(fā)現(xiàn)，但一直沒(méi)有受到人們的關(guān)注。直到 2015 年，寨卡病毒在南美大暴發(fā)，才使其成為關(guān)注的公共衛(wèi)生問(wèn)題。目前，已有八十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)了寨卡病毒感染病例，我國(guó)也在 2016 年出現(xiàn)了輸入性寨卡病毒感染病例。寨卡病毒是一種蟲(chóng)媒病毒，與同屬黃病毒屬的登革病毒、日本乙腦病毒、西尼羅病毒一樣，主要通過(guò)蚊媒傳播，但目前研究表明其也可以通過(guò)性傳播。寨卡病毒感染會(huì)引起、新生兒小頭癥以及格林—巴利綜合征等重大疾病，對(duì)人類(lèi)健康的影響不可低估。目前還沒(méi)有有效的臨床抗病毒物。

面對(duì)這個(gè)既古老又陌生的病毒，科學(xué)家協(xié)力攻關(guān)，取得了豐碩的成果。結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究對(duì)于闡明病毒的感染機(jī)制、研發(fā)疫苗和中和抗體、揭示關(guān)鍵藥物靶點(diǎn)信息及其作用機(jī)制等方面具有非常重要的意義。

施一與高福共同撰寫(xiě)的綜述全面介紹了近兩年來(lái)科學(xué)家在寨卡病毒全病毒結(jié)構(gòu)、E 蛋白結(jié)構(gòu)（圖 1）及與不同作用機(jī)制的保護(hù)性中和抗體的復(fù)合物結(jié)構(gòu)研究方面取得的進(jìn)展，為寨卡病毒的病毒學(xué)研究及疫苗和抗體開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)；介紹了非結(jié)構(gòu)蛋白 NS1 結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn) NS1 蛋白具有特殊的表面電荷性質(zhì)及新的膜結(jié)合區(qū)，為 NS1 的致病機(jī)制研究提供了新的思路；總結(jié)了在重要病毒酶類(lèi)蛋白 NS2B-NS3 和 NS5 結(jié)構(gòu)研究中所取得的進(jìn)展，揭示保守的藥物靶點(diǎn)信息，為藥物設(shè)計(jì)提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

zui后，該綜述對(duì)目前結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的局限性進(jìn)行了分析，如依然還有 5 個(gè)寨卡病毒蛋白結(jié)構(gòu)未曾被解析，病毒復(fù)制中心的組裝和復(fù)制機(jī)制也不清楚，還有對(duì)宿主因子參與調(diào)節(jié)病毒感染過(guò)程的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)也缺乏了解。同時(shí)，對(duì)該領(lǐng)域未來(lái)的研究提出了方向，如寨卡病毒穿過(guò)人體血胎屏障等的分子機(jī)制、靶向 NS1 抗體的治療效果及機(jī)制研究、靶向 NS3 和 NS5 等的小分子抑制劑的治療效果評(píng)價(jià)等。

該綜述文章是微生物所在寨卡病毒研究領(lǐng)域的又一項(xiàng)重要成果。高福長(zhǎng)期致力于突發(fā)傳染性疾病的研究，面對(duì)寨卡病毒快速傳播的嚴(yán)峻形勢(shì)，迅速組織研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合微生物所研究員施一、嚴(yán)景華，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研究員李向東等對(duì)寨卡病毒進(jìn)行深入研究，取得一系列成果：在病毒蛋白結(jié)構(gòu)方面，解析寨卡病毒*蛋白晶體結(jié)構(gòu)——非結(jié)構(gòu)蛋白 NS1 的 C 端結(jié)構(gòu)（Nat Struct Mol Biol, 2016, 23(5): 456-458），隨后解析其全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)（EMBO J, 2016, 35(20): 2170-2178），發(fā)現(xiàn) NS1 蛋白具有特殊的表面電荷性質(zhì)及新的膜結(jié)合區(qū)，有利于進(jìn)一步了解寨卡病毒 NS1 蛋白的作用機(jī)制及其對(duì)疾病的影響；解析寨卡病毒 NS5 結(jié)構(gòu)揭示其保守的藥物作用靶點(diǎn)（EMBO J, 2017: DOI:10.15252/embj.201696241）；解析寨卡病毒表面 E 蛋白的結(jié)構(gòu)，同時(shí)破解一株黃病毒廣譜保護(hù)性鼠抗 2A10G6 與 E 蛋白的復(fù)合物結(jié)構(gòu)，為寨卡病毒的治療提供了重要的理論基礎(chǔ)和研究思路（Cell Host Microbe, 2016, 19(5): 696-704）。在治療性抗體方面，從寨卡病毒康復(fù)病人體內(nèi)分離 3 株保護(hù)性抗體并解析其保護(hù)機(jī)制，其中兩株抗體、特異阻斷寨卡病毒感染，有望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)成藥物，為人類(lèi)防治寨卡病毒提供了重要的抗體藥物支撐（Sci Transl Med, 2016, 8(369): 369ra179）。在感染機(jī)制方面，報(bào)道寨卡病毒在小鼠模型中可引起丸損傷并zui終導(dǎo)致雄性不育，揭示了臨床上寨卡病毒性傳播的機(jī)制，呼吁人們高度重視寨卡病毒對(duì)生健康的風(fēng)險(xiǎn)（Cell, 2016, 167(6): 1511-1524 e1510）。科研試劑供應(yīng)商-齊一生物