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《Cell》抗體可模仿細胞受體蛋白以中和病毒感染

2019.02.10 環球生技雜誌/記者 薛瀹熢 編譯

冠狀病毒 (圖片來源: wiki)

冠狀病毒 (圖片來源: wiki)

根據1月31日發表於《Cell》的研究中指出,純化自人類嚴重急性呼吸道症候群(SARS)以及中東呼吸症候群冠狀病毒感染症(MERS)存活者體內的單株抗體顯示出免疫系統如何對抗致命病毒,並透過模仿病毒的目標蛋白來攻擊病毒。本研究中所展示出的抗體原子及分子級訊息可能幫助人類近一步了解以及預防這些危險的病毒感染。

研究中,華盛頓大學醫學院生物化學部門研究團隊試圖了解SARS以及MERS冠狀病毒如何感染人類,以及它們的存在如何引發免疫系統的反應。本研究由資深作者David Veesler所領導,第一作者為Alexandra Walls以及Xiaoli Xiong。

目前具有感染人類能力的冠狀病毒(coronaviruses)共有六種,在這些冠狀病毒之中,有些僅會引起常見的感冒症狀,然而有些卻可能引發致命性肺炎。過去,冠狀病毒曾在某些國家或地區發生過危險的大流行,如2003年在臺灣所發生的SARS事件。然而目前人類對這些冠狀病毒並不存在任何的疫苗或針對性的治療方法。

對於源自的蝙蝠冠狀病毒基因監測、以及MERS冠狀病毒源自單峰駱駝等研究事實顯示,從前的病毒爆發很有可能不是偶發的罕見事件。動物與人類之間的物種屏障很有可能在未來再次打破,並出現新的病毒流行。因此世界各地的傳染病研究團隊都在努力開發對抗冠狀病毒的方法。

在冠狀病毒的表面,有可以用於辨識宿主細胞上的受體蛋白(receptor),以利病毒附著與入侵宿主的醣蛋白(trimeric spike glycoproteins)。這些spike glycoprotein密密麻麻的覆蓋著病毒的表面,與病毒的感染力息息相關,同時也是免疫系統的中和抗體與人類疫苗設計的主要目標之一。

在Veesler先前的研究中,他們觀察了這些spike醣蛋白在病毒進行細胞膜融合前後的結構變化,並發現這些醣蛋白的結構會發生大幅的改變。透過冷電鏡與其他技術的幫助,他們發現那些從SARS與MERS倖存者身上萃取出的抗體,會與病毒表面這些spike醣蛋白作用,並阻止醣蛋白與宿主細胞表面的受體蛋白作用與進入細胞。

他們甚至近一步發現,那些對SARS冠狀病毒作用的抗體能夠模仿受體蛋白,並促使spike醣蛋白發生細胞膜融合時的蛋白質結構改變。

「我們意外的發現抗體的結構模仿能力,這是先前從未見過的。」他們在研究中寫到。「這些抗體透過模仿受體蛋白,甚至活化了醣蛋白與細胞膜融合有關的結構改變。」

 

《Cell》:

Unexpected Receptor Functional Mimicry Elucidates Activation of Coronavirus Fusion

 

參考資料:

An unexpected mode of action for an antibody

文章分類 科學要聞

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