柯萨奇B组病毒CAR受体结合域广谱抗病毒表位与中和抗体研究
批准号:
82072282
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
程通
依托单位:
学科分类:
人乳头瘤病毒、狂犬病毒、细小病毒、朊病毒及其他病毒与感染
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
程通
中文摘要
柯萨奇B组病毒(CVB)是可导致多种严重疾病的肠道病毒病原体,尚无预防疫苗或特效药物。CVB的CAR受体结合域是发现广谱抗病毒表位的理想目标。然而,目前仍缺乏对CVB与CAR相互作用精确特征的清晰认识,尚未发现CVB的CAR结合域潜在的广谱抗病毒表位的精确信息及靶向性中和抗体。课题组在前期研究中已成功初步开展了CVB与CAR受体复合物的Cryo-EM高分辨结构分析,建立了构建靶向CAR结合域的广谱中和抗体的有效策略。本研究将继续深入阐明CVB与CAR相互作用的精确特征,发现不同血清型CVB的CAR结合域的共性结构特征和关键位点,探索构建可靶向CAR结合域的广谱中和抗体,阐释其阻断病毒感染的结构基础与分子作用机制,获得CVB的CAR结合域潜在的广谱抗病毒表位的精确信息与效应抗体分子。本研究结果将有助于增进对柯萨奇病毒与受体相互作用机制的认识,为广谱疫苗和抗病毒药物研究提供理论基础和科学支持。
英文摘要
Coxsackievirus B (CVB) is a common enterovirus that can cause serious inflammatory diseases, for which there are currently no available vaccines or antiviral drugs. The coxsackievirus and adenovirus receptor (CAR) is a cellular receptor shared by all six serotypes of CVB, and the CAR binding domain of CVB is a potential broad-spectrum antiviral target. However, the structural characteristics of CVB-CAR interaction are not well understood, and no broadly neutralizing anti-CVB antibody targeting the CAR binding domain has been found. Previously, we obtained the near-atomic-resolution cryo-electron microscopy (Cryo-EM) reconstruction of CVB-CAR complex and established an effective strategy for screening broadly neutralizing antibodies targeting the CVB-CAR binding domain. In this study, we will further analyze the characteristics of CVB-CAR interactions, and identify common structural features and key amino acid residues in CAR-binding domains of different CVB serotypes as broad-spectrum antiviral candidate targets. Moreover, we will explore the construction of broadly neutralizing anti-CVB antibodies targeting the CAR binding domain, and clarify the structural and molecular mechanisms underlying antibody-mediated cross-neutralization. We expect the results of this study will improve our understanding of the coxsackievirus-receptor interactions, and provide theoretical basis and scientific support for the development of novel vaccines or antiviral drugs.
本研究按计划开展了可导致多种严重疾病的柯萨奇B组病毒(CVB)的CAR受体结合域的广谱抗病毒表位发现、靶向性中和抗体构建及其抗病毒作用机制等研究。本研究阐明了CVB与CAR受体相互作用及变构过程的精细特征,从分子水平上发现和揭示了CAR介导CVB病毒高效脱衣壳的作用机制与关键位点,阐释了靶向CAR结合域的高效广谱抗病毒表位的精确信息。基于上述发现,本研究进一步发现和构建了靶向CVB的CAR受体结合域的系列高效抗体分子,包括5F5、2E6、8A10和9A3等,应用体内外感染模型证明了上述中和抗体对不同型代表毒株具有高效的体内外中和效能,应用Cryo-EM等方法解析获得了上述广谱中和抗体与不同类型CVB病毒颗粒免疫复合物的高分辨率三维结构,揭示了靶向CAR受体结合域的高效中和抗体阻断病毒感染的结构基础和分子作用机制,发现了其具有的可模拟CAR受体作用特征诱导CVB成熟病毒颗粒失稳及崩解的独特机制,并提出和验证了一种新型的具有高效协同抗病毒效能的靶向重叠表位的抗体鸡尾酒疗法设计策略。本研究相关成果已发表8篇SCI论文和2篇中文论文,已申请1项中国发明专利,培养2名博士研究生和3名硕士研究生。本研究成果增进了对柯萨奇病毒与受体相互作用机制的认识,为进一步开展CVB抗病毒药物及新型疫苗研究提供了理论支持和科学依据。
柯萨奇B组病毒多表位嵌合病毒样颗粒免疫原设计与作用机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52万元
-
批准年份:2022
-
负责人:程通
-
依托单位:
水痘-带状疱疹病毒的衣壳结构与衣壳蛋白相互作用机制研究
-
批准号:81871648
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:56.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:程通
-
依托单位:
手足口病肠道病毒跨血清型广谱中和抗体的表位结构与作用机制研究
-
批准号:31670933
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:程通
-
依托单位:
国内基金
海外基金