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高福院士团队解析黄热病毒致病因子NS1晶体结构

高福院士团队报道了中国首例死亡病例黄热病毒分离株的NS1蛋白C端晶体结构,发现其整体结构与其他黄病毒如寨卡病毒、登革病毒等很像,都形成棒状的同源二聚体结构,且都由两个表面:梯形结构面和环状结构面组成。分析其与宿主相互作用的主要界面,发现黄热病毒NS1的环状结构表面的电荷分布融合有寨卡病毒和西尼罗病毒NS1的双重特征,在环状结构表面的中心区域呈现正电荷,而在两边呈现负电荷分布。此外,发现黄热病毒NS1在二聚体结合界面存在关键氨基酸W232缺失,并通过生化实验和结构解析揭示了YFV NS1的二聚体形式不太稳定的原因。这项研究扩展了人们对黄热病毒NS1蛋白的认识,也为进一步阐明不同黄病毒NS1致病机制奠定了基础。

图黄热病毒NS1结构及二聚体结合界面分析

以上研究论文“Crystal structure of the C-terminal fragment of NS1 protein from yellow fever virus”已在SCIENCE CHINA Life Sciences(《中国科学:生命科学》英文版)在线发表。敬请关注!

黄热病是一种以发热、黄疸、出血为主要表现的急性病毒性虫媒传染病,其病原是黄热病毒(yellow fevervirus,YFV),主要在非洲和南美洲的热带地区流行,通过蚊子传播,严重威胁人类健康。近几年,黄热病不断暴发流行,如2015年底安哥拉暴发严重黄热病疫情,2017年初巴西暴发黄热病疫情,目前黄热病依然在尼日利亚肆虐。我国于2016年3月初出现首例输入性病例,患者因严重出血热、多器官衰竭而抢救无效死亡。

黄热病毒与西尼罗病毒(WNV)、登革病毒(DENV)和寨卡病毒(ZIKV)同属黄病毒科黄病毒属,基因组为单股正链RNA,由单一的开放读码框编码3个结构蛋白(C、prM/M和E),及7个非结构蛋白(NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5)。其中非结构蛋白NS1是病毒重要的糖蛋白,在病毒感染、复制、病理及免疫逃逸过程中起着重要作用。高福团队在之前对寨卡病毒NS1的结构研究中,发现寨卡病毒NS1在与宿主相互作用的界面存在与西尼罗病毒和登革病毒NS1不同的表面电荷分布,提示这些不同特征可能与不同黄病毒存在不同的致病模式有关(Nat Struct Mol Biol, 2016, 23: 456-458)。杨海涛团队则通过生化手段和结构分析揭示寨卡病毒NS1蛋白T233A突变会导致蛋白二聚体稳定性降低,可能与其引起小头症相关(Sci Rep, 2017, 7: 42580)。

来源:中国科学生命科学  责任编辑:姬雯

(原标题:高福院士团队解析黄热病毒致病因子NS1晶体结构)

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