科研人員提出“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的病毒研究新思路

據(jù)武漢大學(xué)消息，該校生命科學(xué)學(xué)院、病毒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、泰康生命醫(yī)學(xué)中心嚴(yán)歡教授團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團(tuán)隊(duì)以及華盛頓大學(xué)科研人員通過研究提出了“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的病毒研究新思路，有望在不依賴天然受體的條件下構(gòu)建易感細(xì)胞模型，進(jìn)一步助力疫苗與抗病毒藥物的開發(fā)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

論文通訊作者嚴(yán)歡介紹，受體識(shí)別是病毒感染與傳播過程中的關(guān)鍵事件。細(xì)胞上的受體分子既是理解病毒入侵機(jī)制的核心線索，也是構(gòu)建感染模型、推動(dòng)病毒感染致病機(jī)制研究和藥物研發(fā)的基礎(chǔ)。然而，天然受體鑒定工作存在較高的不確定性與滯后性，有些重要病毒的受體鑒定幾十年未有突破，嚴(yán)重阻礙了相關(guān)病毒學(xué)研究的深入推進(jìn)。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑提出了“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的新設(shè)想，采取類似于“樂高積木”的模塊化設(shè)計(jì)思路，將完整的受體分解為“病毒結(jié)合域”與“人工受體框架”兩部分分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，最終通過分子嫁接獲得定制化病毒受體。

圖為人工病毒受體的設(shè)計(jì)思路。（研究團(tuán)隊(duì)供圖）

嚴(yán)歡介紹，在具體研究中，團(tuán)隊(duì)以新冠病毒為研究模型，深入分析了影響受體功能性的關(guān)鍵因素，開發(fā)了一套適用于冠狀病毒的人工受體模塊化設(shè)計(jì)方案，并通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段進(jìn)一步揭示了人工受體發(fā)揮功能的分子機(jī)制。利用人工受體技術(shù)，團(tuán)隊(duì)為來自6個(gè)不同亞屬的12種冠狀病毒設(shè)計(jì)了具有功能性的人工受體，并利用基于定制化病毒受體的感染模型成功實(shí)現(xiàn)了HKU5等冠狀病毒的分離培養(yǎng)。

嚴(yán)歡表示，研究顯示“人工設(shè)計(jì)病毒受體”的新思路具有顯著的科學(xué)與應(yīng)用價(jià)值，通過為一些受體未明且缺乏感染模型的病毒設(shè)計(jì)人工受體，有望突破病毒學(xué)研究瓶頸，促進(jìn)相關(guān)病毒感染致病機(jī)制的基礎(chǔ)研究以及疫苗與抗病毒藥物的開發(fā)。