甲型肝炎病毒与中和性抗体可变区Fab复合物的三维结构和免疫原性研究

批准号:
31570717
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
王祥喜
依托单位:
学科分类:
C0504.物理生物学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡忠玉、陈直平、何鹏、孙瑶、党明浩、袁帅、杨盼、吴岩
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中文摘要
甲型肝炎病毒属于小核糖核酸病毒科肝炎病毒属,是导致急性甲型肝炎最主要的病原体。全球每年仍然有140万甲型肝炎病毒 (HAV) 的感染病例,主要爆发于发展中国家。甲型肝炎病毒作为小RNA病毒科中较为特殊的种属,与其他的小RNA病毒有较大不同:甲型肝炎病毒具有极强的稳定性,能够耐酸、耐碱、耐高温,在水源中能够存活数月之久,可通过污染水源、食物、海产品等的传播造成甲型肝炎散发性流行或大流行。本研究拟通过解析甲型肝炎病毒与其中和性单克隆抗体可变区复合物的精细三维结构,鉴定抗体识别甲型肝炎病毒的确切位点,揭示抗体中和病毒的免疫机制,从而为抗甲型肝炎病毒药物的研发提供理论依据。同时开展甲型肝炎病毒两种不同生命周期的病毒颗粒的免疫原性研究,为新型高效疫苗的开发提供质量控制参考标准。
英文摘要
Hepatitis A virus, belonging to the family of Picornaviridae and genus Hepatovirus, is the major causative agent of Hepatitis A, which is a global health problem. Approximately 1.4 cases of hepatitis A have been reported annually. HAV has radically different properties from those of other picornaviruses, eg. robust stability, resistant to acid (pH 1), alkaline (pH 10) and high temperature (up to 70℃), can survive for months in water. The hepatitis A virus is transmitted through ingestion of contaminated food and water, causing sporadic and epidemic diseases. In this study, we will determine the three-dimensional structures of HAV and Fab fragments of its neutralizing mAb complex to identify the accuracy mAb binding sites, which elucidates the molecular mechanism of protection by antibodies. Meanwhile, we also explore the immunogenic differences between HAV natural empty particles and mature virons. These results will provide the great potential to discover the antiviral therapeutics against HAV.
HAV病毒在感染人体后,在机体的免疫系统的刺激下能够产生抗体,其中部分抗体为中和性抗体,中和性抗体与HAV结合并使之丧失感染能力。中和性抗体作用机理可能是阻止了病毒与受体的结合,也可能阻止病毒的脱衣壳或者直接杀伤病毒等。中和性抗体与HAV复合物精细三维结构的研究是确定其精确结合位点最直接、高效的技术手段,对于揭示机体免疫抑制机制及抗HAV病毒药物的研发起到至关重要的作用。在本项目的支持下,我们认真按照课题任务合同书所规定的任务执行,成功制备了共五株高效的甲型肝炎病毒中和性单克隆抗体(R10、F4、F6、F7、F9),并结合X射线晶体学和低温冷冻电镜单颗粒重构技术,解析甲型肝炎病毒与以上五种中和性抗体可变区Fab复合物的精细三维结构,确定了甲型肝炎病毒的构象型抗原表位。基于以上结构基础,阐述了甲型肝炎病毒中和性抗体抑制病毒感染的保护机理。同时,本项目还基于结构和分子机制开展抗HAV病毒药物研究,设计了能够高效阻断HAV感染的小分子化合物,为抗HAV感染药物研发提供新思路。
期刊论文列表
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Structures of Coxsackievirus A16 Capsids with Native Antigenicity: Implications for Particle Expansion, Receptor Binding, and Immunogenicity.
具有天然抗原性的柯萨奇病毒 A16 衣壳的结构:对颗粒扩展、受体结合和免疫原性的影响。
DOI:10.1128/jvi.01102-15
发表时间:2015-10
期刊:Journal of virology
影响因子:5.4
作者:Ren J;Wang X;Zhu L;Hu Z;Gao Q;Yang P;Li X;Wang J;Shen X;Fry EE;Rao Z;Stuart DI
通讯作者:Stuart DI
DOI:10.1128/mbio.01013-18
发表时间:2018-07-03
期刊:mBio
影响因子:6.4
作者:Zhu L;Xu K;Wang N;Cao L;Wu J;Gao Q;Fry EE;Stuart DI;Rao Z;Wang J;Wang X
通讯作者:Wang X
Structure of Ljungan virus provides insight into genome packaging of this picornavirus.
Ljungan 病毒的结构提供了对该小核糖核酸病毒基因组包装的深入了解
DOI:10.1038/ncomms9316
发表时间:2015-10-08
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Zhu L;Wang X;Ren J;Porta C;Wenham H;Ekström JO;Panjwani A;Knowles NJ;Kotecha A;Siebert CA;Lindberg AM;Fry EE;Rao Z;Tuthill TJ;Stuart DI
通讯作者:Stuart DI
DOI:https://doi.org/10.1038/s41564-017-0099-x
发表时间:2018
期刊:Nature Microbiology
影响因子:28.3
作者:Xiaodi Qiu;Yingfeng Lei;Pan Yang;Qiang Gao;Lei Cao;Xiaofang Huang;Yongqiang Deng;Wenyu Ma;Tianbing Ding;Fanglin Zhang;Xingan Wu;Junjie Hu;Shan Lu Liu;Chengfeng Qin;Xiangxi Wang;Zhikai Xu;Zihe Rao
通讯作者:Zihe Rao
Potent neutralization of hepatitis A virus reveals a receptor mimic mechanism and the receptor recognition site
甲型肝炎病毒的有效中和揭示了受体模拟机制和受体识别位点
DOI:10.1073/pnas.1616502114
发表时间:2017-01-24
期刊:PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:11.1
作者:Wang, Xiangxi;Zhu, Ling;Rao, Zihe
通讯作者:Rao, Zihe
非洲猪瘟病毒主要蛋白结构与功能研究
- 批准号:31941011
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:100万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王祥喜
- 依托单位:
国内基金
海外基金
