柯萨奇病毒A10优势中和抗体的表位结构与作用机制研究
批准号:
81801646
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
徐龙发
依托单位:
学科分类:
H1111.疫苗和免疫预防
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
Xiaodong Yan、朱瑞、何茂洲、刘东晓、尹志超、吴林丽
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中文摘要
柯萨奇病毒A10(CVA10)近年来已成为导致手足口病(HFMD)的主要病原体,但目前由CVA10引起的HFMD暂无特效药及有效的预防性疫苗。我们前期研究发现CVA10培养病毒中存在前体衣壳、中间态A颗粒和成熟颗粒三种形式的病毒粒子,且筛选出一类对三种颗粒具有交叉结合能力的优势中和抗体,但尚不了解颗粒的结构特征及该类中和抗体的表位特征和作用机制。本课题拟应用冷冻电镜三维重构技术,解析三种病毒颗粒及其与优势中和抗体复合物的高分辨率Cryo-EM结构,比较CVA10不同病毒形式的结构差异,分析优势中和表位的关键氨基酸组成和结构特征,应用系列病毒学和生化分析方法研究中和抗体与不同病毒颗粒的相互作用,初步揭示优势中和抗体的抗病毒作用机制,为开展新型CVA10疫苗和抗病毒治疗药物研究提供结构基础和理论依据。
英文摘要
Coxsackievirus A10 (CVA10) recently emerged as a major pathogen of hand, foot and mouth disease worldwide, and there is no cure and effective vaccine against CVA10 infection. We found that CVA10 mainly exist three predominant types of particles in infected cell: procapsids, intermediate (or A-particle) and mature virions, and obtained a class of immune-dominant neutralizing antibodies that can corss-react three types of particles. However, the structure of CVA10 particles, the characteristics of their neutralizing epitopes, and mechanisms of antibody protection remains unknown. Basing on preliminary studies, in this study, we will analysis high-resolution Cryo-EM structure of three types of particles and virus-Fab immune-complexes using three-dimensional reconstruction of cryo-electron microscopy (Cryo-EM), compare structural differences among three types, analyze the critical amino acid residues and structural characteristics of the cross-reactive and neutralizing epitope. In addition, a series of virological and biochemical analyses will provide us with clues to the antiviral mechanism of neutralizing antibodies. These knowledges can provide structural basis and theoretical guidance for studying the CVA10 vaccine and antiviral drugs.
本研究按计划开展了我国手足口病(HFMD)主要肠道病毒病原体CVA10的不同病毒颗粒结构特征、广谱中和抗体表位结构解析和抗病毒作用机制等研究,应用体内外感染模型证明了靶向CVA10三种颗粒的优势中和抗体2G8具有高效的体内外中和效能。本研究构建了2G8分别与CVA10不同类型病毒颗粒的免疫复合物,应用Cryo-EM等方法解析获得了中和抗体与不同类型病毒颗粒免疫复合物的高分辨率三维结构,发现了同时结合CVA10三种病毒颗粒的优势中和表位,揭示了中和表位的精确结构特征和关键氨基酸位点。基于上述发现,本研究发展了新型高效的CVA10 Nt-ELISPOT中和抗体检测方法,发现了肠道病毒重要病原体EVD68、CVA16和CVB1的广谱中和抗体可通过结合保守的病毒受体结合域阻断病毒与宿主细胞相互作用、诱导病毒颗粒变构等多种不同作用机制阻断肠道病毒的感染,为新型疫苗和治疗性抗体等研究提供了关键支持。本研究相关成果已发表6篇SCI论文和1篇中文论文,已申请3项中国发明专利,获得1项中国发明专利授权,培养2名博士研究生和1名硕士研究生。本研究成果可为进一步开展新型CVA10疫苗、手足病广谱疫苗和抗病毒药物研究提供理论支持和科学依据。
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Atomic structures of enterovirus D68 in complex with two monoclonal antibodies define distinct mechanisms of viral neutralization.
肠道病毒 D68 与两种单克隆抗体复合物的原子结构定义了不同的病毒中和机制
DOI:10.1038/s41564-018-0275-7
发表时间:2019-01
期刊:Nature microbiology
影响因子:28.3
作者:Zheng Q;Zhu R;Xu L;He M;Yan X;Liu D;Yin Z;Wu Y;Li Y;Yang L;Hou W;Li S;Li Z;Chen Z;Li Z;Yu H;Gu Y;Zhang J;Baker TS;Zhou ZH;Graham BS;Cheng T;Li S;Xia N
通讯作者:Xia N
Development of A Neonatal Mouse Model for Coxsackievirus B1 Antiviral Evaluation.
用于柯萨奇病毒 B1 抗病毒评估的新生小鼠模型的开发
DOI:10.1007/s12250-021-00444-1
发表时间:2021-12
期刊:Virologica Sinica
影响因子:5.5
作者:Yin Z;Wu Y;Zhu R;Xu L;Lin Y;Yang H;Fu W;Huang Q;Zhang D;Wang J;Wang W;Wang Y;Cheng T;Xia N
通讯作者:Xia N
Identification of Antibodies with Non-overlapping Neutralization Sites that Target Coxsackievirus A16.
具有非重叠中和位点的针对柯萨奇病毒 A16 的抗体的鉴定。
DOI:10.1016/j.chom.2020.01.003
发表时间:2020-02-12
期刊:Cell host & microbe
影响因子:30.3
作者:He M;Xu L;Zheng Q;Zhu R;Yin Z;Zha Z;Lin Y;Yang L;Huang Y;Ye X;Li S;Hou W;Wu Y;Han J;Liu D;Li Z;Chen Z;Yu H;Que Y;Wang Y;Yan X;Zhang J;Gu Y;Zhou ZH;Cheng T;Li S;Xia N
通讯作者:Xia N
Cryo-EM structures reveal the molecular basis of receptor-initiated coxsackievirus uncoating.
冷冻电镜结构揭示了受体引发的柯萨奇病毒脱壳的分子基础
DOI:10.1016/j.chom.2021.01.001
发表时间:2021-03-10
期刊:Cell host & microbe
影响因子:30.3
作者:Xu L;Zheng Q;Zhu R;Yin Z;Yu H;Lin Y;Wu Y;He M;Huang Y;Jiang Y;Sun H;Zha Z;Yang H;Huang Q;Zhang D;Chen Z;Ye X;Han J;Yang L;Liu C;Que Y;Fang M;Gu Y;Zhang J;Luo W;Zhou ZH;Li S;Cheng T;Xia N
通讯作者:Xia N
DOI:10.13242/j.cnki.bingduxuebao.004020
发表时间:2021
期刊:病毒学报
影响因子:--
作者:林雨;朱瑞;吴圆圆;徐龙发;尹志超;杨宏伟;郑清炳;阙玉琼;叶江辉;何水珍;程通;夏宁邵
通讯作者:夏宁邵
靶向肠道病毒脱衣壳中间态的广谱中和抗体及其作用机制研究
- 批准号:82172248
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:徐龙发
- 依托单位:
国内基金
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