合成“诱饵”擒病毒

myyounger

-->
            
                                                        唾液酸寡糖修饰的纳米粒子gGNP（A），对3种流感病毒的受体特异性的检测结果（B），α2.3型gGNP与病毒PR8特异性结合并聚集在病毒周围（C），α2.6型gGNP则与PR8无反应（D）李学兵课题组供图
         

        李学兵课题组长期从事与微生物相关的糖链、糖蛋白和糖脂的合成，并对其生物活性及作用机制开展研究。他们试图以此为基础，发展抗感染药物及病原微生物检测新技术。

■本报记者王静

长期以来流感病毒以其不断变换的身影与人类展开着激烈的较量。每当人类研发出一种新的抗流感药物或疫苗，它就魔术般变异出新的耐药毒株，让人类一直尾随其后。人类被流感病毒牵着鼻子走的被动局面，会永远持续吗？中科院微生物所病原微生物国家重点实验室李学兵课题组的一项研究，为改善这种局面提供了一种全新思路。

HA“魔爪”

近年来侵袭人类的流感病毒H7N9、H5N1，均来源于禽类。这些病毒跨越了禽类自身活动区域，突破种间屏障感染了人类。禽流感病毒是如何突破种间屏障的？

李学兵向《中国科学报》记者介绍说，禽类是流感病毒的天然宿主。在禽类病毒突破种间屏障感染人类并在人类中传播时，病毒的受体——唾液酸寡糖起着关键作用。流感病毒的血凝素蛋白（HA）像“魔爪”一般，可特异性结合宿主细胞表面的唾液酸寡糖，从而介导病毒定植于宿主并启动其感染过程。

人类呼吸道表面的唾液酸与其内部寡糖通过α2.6呼吸键连接，而禽肠道表面的病毒感染部位主要为α2.3，并与寡糖连接。病毒基因重组或突变，导致HA的受体特异性发生改变，即识别α2.3或α2.6，使受体特异性发生变化，病毒由此实现跨种传播。在此过程中，不仅唾液酸的键型会发生变化，与其连接的内部糖链的结构、化学修饰及长短等也会影响HA的受体特异性。

合成“诱饵”

李学兵课题组长期从事与微生物相关的糖链、糖蛋白和糖脂的合成，并对其生物活性及作用机制开展研究。他们试图以此为基础，发展抗感染药物及病原微生物检测新技术。

科研人员介绍说，糖链与蛋白质之间的相互作用是许多病原微生物感染宿主细胞的初始步骤，因此，糖链和蛋白质也是发现抗感染药物和发展新型病原微生物检测方法的重要靶标。

为了研制流感病毒抑制剂，课题组首先设计合成了一类具有高效结合力的具有流感病毒唾液酸分支性质的多糖化合物。但这种多糖化合物的合成过程十分复杂，成本很高。为降低成本，课题组又发展出一种以天然寡糖为原料、制备相对简单的唾液酸糖链离子复合物。作为一种抑制剂，这种复合物以其结构中的唾液酸寡糖为“诱饵”，可以与流感病毒HA进行有效结合，因而能有效抑制流感病毒对宿主细胞的感染。

可视检测

与此同时，课题组结合近年来快速发展的纳米生物检测技术，设计并合成了7种不同结构、以唾液酸寡糖为修饰的金纳米粒子，以其为探针研制出了一种高通量、可视化的检测方法。通过这种检测方法，他们分析了8种具有代表性的HA和H1N1、H3N2及H5N1全病毒受体的特异性。由此，课题组建立了这些病毒和HA对典型天然唾液酸寡糖识别性的指纹图谱，从而为发展新型抗流感药物以及快速、简便的病毒检测分析方法提供了一种新思路。

此项技术一旦成熟，不论病毒如何变异，研究人员就有可能在极短时间内辨析其结构，并研制出抗感染药物，阻止病毒传播带来灾难性后果。

课题组这一系列研究进展论文，先后发表在《生物大分子》）、《碳水化合物聚合物》和《美国化学会·纳米》上。

李学兵告诉记者，在研究中，中科院微生物所高福课题组为其制备了各种HA蛋白，刘文军课题组提供了各种流感病毒，国家纳米科学中心蒋兴宇课题组制备了金纳米粒子。这些合作使课题研究得以顺利进行。

《中国科学报》(2014-06-09第6版进展)