科研人員提出“人工設(shè)計病毒受體”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)國家重點實驗室、泰康生命醫(yī)學(xué)中心嚴歡教授團隊，聯(lián)合中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團隊以及華盛頓大學(xué)科研人員通過研究提出了“人工設(shè)計病毒受體”的病毒研究新思路，有望在不依賴天然受體的條件下構(gòu)建易感細胞模型，進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)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

論文通訊作者嚴歡介紹，受體識別是病毒感染與傳播過程中的關(guān)鍵事件。細胞上的受體分子既是理解病毒入侵機制的核心線索，也是構(gòu)建感染模型、推動病毒感染致病機制研究和藥物研發(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，嚴重阻礙了相關(guān)病毒學(xué)研究的深入推進。

面對這一挑戰(zhàn)，研究團隊另辟蹊徑提出了“人工設(shè)計病毒受體”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”兩部分分別進行設(shè)計與優(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)計思路。（研究團隊供圖）

嚴歡介紹，在具體研究中，團隊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)計方案，并通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段進一步揭示了人工受體發(fā)揮功能的分子機制。利用人工受體技術(shù)，團隊為來自6個不同亞屬的12種冠狀病毒設(shè)計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現(xiàn)了HKU5等冠狀病毒的分離培養(yǎng)。

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