每年,西非有数十万人感染拉沙病毒,这种病毒会引起拉沙热并导致严重疾病、长期副作用或死亡。目前还没有针对这种疾病的广泛认可的治疗方法或疫苗。现在,斯克里普斯研究所的科学家们已经确定了让拉沙病毒感染人类细胞的关键蛋白质复合物的结构。该研究在线发表在CellReports上,还确定了与这些蛋白质结合并中和病毒的新抗体,为更有效的拉沙病毒疫苗和治疗铺平了道路。

致命的病毒结构指向疫苗设计的新途径

资深作者说:“这项工作在我们分离针对病毒相关脆弱位点的新抗体的能力方面向前迈出了一大步,它为进行合理的疫苗设计以广泛保护人们免受拉沙病毒的许多谱系提供了基础。”AndrewWard,博士,ScrippsResearch综合结构与计算生物学教授。“论文中描述的这些新试剂已经得到很好的利用,并产生了令人兴奋的新结果。”

像许多病毒一样,拉沙病毒存在于多种谱系中,每个谱系的基因都有细微的差异。这种多样性使得确定识别所有版本的拉沙病毒的抗体具有挑战性。科学家们也在努力分离拉沙热糖蛋白——围绕病毒的刺状蛋白,是大多数抗体的目标。在传染性病毒中,这些糖蛋白以三种复合物的形式存在,称为三聚体。然而,几十年来,科学家们只能在实验室中将糖蛋白分离为单一蛋白质,而不能分离出它们的三聚体复合物。

2022年,Ward及其同事发现了如何使用纳米粒子将糖蛋白结合成三聚体。在这项新工作中,他们使用该技术从四种不同的拉沙病毒谱系中分离和结构表征糖蛋白的三聚体。令人惊讶的是,不同谱系的糖蛋白结构极为相似。

“我们希望看到更明显的差异来解释为什么抗体不能识别所有谱系,”斯克里普斯研究所研究生和该作品的第一作者HaileePerrett说。“相反,我们发现蛋白质的肽和糖成分具有非常高的保护水平。”

斯克里普斯研究所的科学家发现了关键的拉沙病毒蛋白质结构。学分:斯克里普斯研究

使用相同的稳定糖蛋白,Ward、Perrett和他们的同事接下来使用拉沙病毒康复患者的血液样本来分离针对糖蛋白三聚体的抗体。他们发现了新抗体,并对之前发现的识别拉沙病毒糖蛋白不同谱系的抗体进行了表征,这可能有助于开发针对该病毒的治疗或预防疫苗。

该团队已经在计划未来的实验,以查明更多针对拉沙病毒糖蛋白的抗体,并进一步分析蛋白质结构,以确定糖蛋白上最适合药物靶向的位置。

“我们的目标不仅是尝试和定义这些不同拉沙病毒的一些结构细节,而且还为该领域提供基础协议和资源,”Perrett说。“我们希望我们的方法和初步发现有助于推动这一领域的科学发展。”