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H4亞型禽流感病毒適應(yīng)人的分子機(jī)制和跨種間傳播預(yù)警預(yù)測(cè)研究獲進(jìn)展

2018-07-20 來源:中國病毒學(xué)論壇  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:H4亞型流感病毒在野禽及家禽中都有廣泛分布,在亞洲、歐洲及北美的許多國家和地區(qū)廣泛流行。近年來,不同基因型的H4亞型流感病毒在我國華中、華東和華南地區(qū)共同流行,H4亞型流感病毒之間的混合重排及H4亞型與其他亞型如H3亞型流感病毒的重排事件頻繁發(fā)生,導(dǎo)致家鴨中攜帶有復(fù)雜的H4亞型流感病毒。

 中國科學(xué)院院士、中科院北京生命科學(xué)研究院副院長高福團(tuán)隊(duì)在H4亞型禽流感病毒適應(yīng)人的分子機(jī)制和跨種間傳播預(yù)警預(yù)測(cè)方面取得新的重要進(jìn)展。研究結(jié)果以Avian-to-HumanReceptor-BindingAdaptationbyInfluenzaAVirusHemagglutininH4(H4亞型流感病毒血凝素蛋白從結(jié)合禽源到人源受體適應(yīng)的分子基礎(chǔ))”為題,于8月1日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊CellReports上。

 
H4亞型流感病毒在野禽及家禽中都有廣泛分布,在亞洲、歐洲及北美的許多國家和地區(qū)廣泛流行。近年來,不同基因型的H4亞型流感病毒在我國華中、華東和華南地區(qū)共同流行,H4亞型流感病毒之間的混合重排及H4亞型與其他亞型如H3亞型流感病毒的重排事件頻繁發(fā)生,導(dǎo)致家鴨中攜帶有復(fù)雜的H4亞型流感病毒。除了感染禽類,H4亞型流感病毒已經(jīng)在海豹和豬等哺乳動(dòng)物中分離到,特別是1999年在加拿大分離到的兩株豬源H4N6毒株在HA上存在Q226L和G228S突變,這些豬源H4N6流感病毒是否已經(jīng)開始適應(yīng)結(jié)合人源受體,是否已經(jīng)有在人際傳播的風(fēng)險(xiǎn),是一個(gè)亟待回答的科學(xué)問題。
 
為此,研究人員選取了兩個(gè)H4亞型流感病毒代表毒株,包括禽分離株(A/duck/Czech/1956,Avian-H4N6)和豬分離株(A/swine/Ontario/01911_1/99,Swine-H4N6),以評(píng)估H4亞型血凝素蛋白HA的受體結(jié)合特性及受體結(jié)合特性轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制。通過病毒ELISA、表面等離子共振SPR、組織免疫熒光染色等實(shí)驗(yàn),研究人員發(fā)現(xiàn)禽分離株特異結(jié)合禽受體而不結(jié)合人受體,而豬分離株則偏好結(jié)合人受體。突變實(shí)驗(yàn)表明,G228S/A的突變可以使HA獲得雙受體結(jié)合特性,表明G228S/A突變對(duì)于病毒從“偏好結(jié)合禽受體”到獲得“雙受體結(jié)合特性”階段非常重要,而Q226L突變能使HA徹底實(shí)現(xiàn)受體結(jié)合特性由結(jié)合禽受體到結(jié)合人受體的轉(zhuǎn)變,是實(shí)現(xiàn)徹底適應(yīng)人受體結(jié)合的最關(guān)鍵氨基酸。為了進(jìn)一步闡明H4HA適應(yīng)人的分子機(jī)制,研究人員利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)的方法解析了H4及不同突變體與受體類似物的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)上詮釋了其受體結(jié)合特性轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制。
 
該研究發(fā)現(xiàn)了具有Q226L和G228S突變的豬分離H4亞型禽流感病毒已經(jīng)具備大流感流行的受體結(jié)合特性,闡明了H4亞型禽流感病毒適應(yīng)人的分子機(jī)制,為H4亞型禽流感病毒的監(jiān)測(cè)及預(yù)警預(yù)測(cè)提供了理論基礎(chǔ)。
 
高福研究團(tuán)隊(duì)宋豪為文章第一作者,高福為通訊作者。該研究得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、科技部、國家自然科學(xué)基金委等的資助。
 
H4亞型禽流感病毒適應(yīng)人的分子機(jī)制
 
Abstract
 
Low-pathogenicityavianinfluenzaviruses(LPAIVs)havecausedaglobalconcerntopublichealthsincethefirstnovelLPAIVH7N9outbreakoccurred.Thereceptor-bindingpropertiesoftheviralhemagglutininareonekeyfactorforefficienttransmissionandinfectioninhumans.RecentevidenceshowsthatH4subtypeviruseshavebeenwidelycirculatingindomesticpoultryandhumanasymptomaticinfectionsmighthaveoccurred.Here,weevaluatedthereceptor-bindingpropertiesoftworepresentativeisolates,avianH4N6(containingQ226andG228)andswineH4N6(containingL226andS228),andfoundthattheavianisolatepreferentiallybindstoavianreceptors,whereastheswineisolatepreferentiallybindstohumanreceptors.TheQ226LandG228Ssubstitutionsarepivotalforthereceptor-bindingswitch,whichresultedinsimilarhumanreceptor-bindingfeaturestothepandemicH2andH3,implyingthatH4hasthepotentialtocausehumaninfections.Thisearly-warningstudycallsforfutureextensivesurveillance.
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