Hcy Elisa試劑盒研究團(tuán)隊解析出拉沙病毒用來入侵人細(xì)胞的病毒表面糖蛋白的結(jié)構(gòu)。對致命性的沙狀病毒科的任何一個成員(如拉沙病毒)而言,這項研究是揭示出這種病毒表面糖蛋白的一個關(guān)鍵部分。重要的是,這種新的結(jié)構(gòu)為開發(fā)拉沙病毒疫苗提供一種藍(lán)圖。
在生物學(xué)上,解析出一種生物分子的結(jié)構(gòu)意味著確定它的三維形狀。Hastie計劃利用X射線衍射晶體分析法解析出拉沙病毒表面糖蛋白的結(jié)構(gòu)。為此,Hastie希望繪制出拉沙病毒表面上抗體發(fā)動攻擊所需的靶標(biāo)的圖譜,這是開發(fā)疫苗的關(guān)鍵一步。
問題在于糖蛋白是由較小的亞基組成的。其他的病毒具有“像訂書釘那樣”將這些亞基結(jié)合在一起的鍵。沙狀病毒沒有這樣的“訂書釘”,相反這些亞基彼此之間僅是相互漂移開。
另一個挑戰(zhàn)是在實驗室中重建這種病毒生命周期的一部分,即拉沙病毒糖蛋白被分為兩個亞基的階段。Hastie說,“我們必須知道如何地將這些亞基分開,以及在何處放置訂書釘確保這些亞基保持在一起。”
來自美國杜蘭大學(xué)的合作人員給TSRI研究人員提供了來自由拉沙病毒感染導(dǎo)致的拉沙熱(Lassa fever)存活者的抗體。這些抗體能夠讓這種病毒失活,并且經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠給模式動物提供的保護(hù)。這些抗體正是研究人員希望在未來利用拉沙病毒疫苗觸發(fā)人體產(chǎn)生的抗體類型。
正如埃博拉病毒那樣,拉沙熱起初出現(xiàn)類似流感的癥狀,能夠?qū)е铝钊怂ト醯膰I吐、神經(jīng)問題,甚至眼睛、牙齦和鼻子出血。這種疾病的致死率為50%~70%,對懷孕女性而言,這一數(shù)字高達(dá)90%。
Ollmann Saphire說,“研究拉沙病毒是至關(guān)重要的。每年幾十萬人感染上這種病毒,美國和歐洲zui為頻繁遇到的是這種病毒性出血熱。”
在Hastie觀察到有前景的結(jié)果之前,她也花費了數(shù)年多的時間,但是她的堅持得到了回報。Hcy Elisa試劑盒通過構(gòu)建拉沙病毒表面糖蛋白分子的重要部分的突變體,她設(shè)計出不會降解的拉沙病毒表面糖蛋白版本。她隨后利用這種模式糖蛋白發(fā)現(xiàn)病人樣品中的抗體,這些抗體能夠結(jié)合這種糖蛋白來中和這種病毒。
zui后,她解析出結(jié)合到來自一名拉沙熱存活者體內(nèi)的中和抗體上的這種拉沙病毒糖蛋白的結(jié)構(gòu)。
她解析出的這種結(jié)構(gòu)表明這種糖蛋白具有兩個部分。她將這種糖蛋白的結(jié)構(gòu)比作為冰激凌蛋卷和一勺冰淇淋。一種被稱作GP2的亞基形成這種冰激凌蛋卷,而GP亞基位于這種冰激凌蛋卷的頂端。當(dāng)遭遇到宿主細(xì)胞時,這兩種亞基協(xié)同發(fā)揮作用。GP結(jié)合到一種宿主細(xì)胞受體上,GP2開啟融合過程從而侵入到這種細(xì)胞中。
這種新的結(jié)構(gòu)也展示了從GP側(cè)面延伸出來的一種較長的結(jié)構(gòu),就像是一滴融化的冰淇淋沿著冰激凌蛋卷往下流。這個“滴冰淇淋”在這兩個亞基的前融合狀態(tài)下讓它們保持在一起。
通過更進(jìn)一步地開展研究,Hastie發(fā)現(xiàn)三個GP-GP2對像一個三腳架那樣集合在一起。這種排列似乎對拉沙病毒是*的。流感病毒和HIV等其他病毒在這個位點上也具有蛋白三聚體,但是他們的亞基聚集在一起形成一種桿狀結(jié)構(gòu),而不是一種三腳架結(jié)構(gòu)。
在開展這項研究0年后,Hastie說,“準(zhǔn)確地觀察到拉沙病毒如何不同于其他的病毒真是太好了。zui終解析出這種結(jié)構(gòu)是一種的解脫。”
這種三腳架結(jié)構(gòu)為疫苗開發(fā)一種新的途徑。這些研究人員發(fā)現(xiàn)在拉沙熱患者中90%的有效抗體靶向三個GP亞基聚集在一起的位點。這些抗體將這些亞基結(jié)合在一起,阻止這種病毒入侵宿主細(xì)胞。
Hcy Elisa試劑盒利用Hastie開發(fā)的解析沙狀病毒結(jié)構(gòu)的技術(shù),科學(xué)家們?nèi)缃衲軌蚋用芮械匮芯科渌某鲅獰岵《?。?,這些出血熱病毒導(dǎo)致死亡、神經(jīng)疾病,甚至出生缺陷。