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药物所谭忠平课题组和病原所崔胜课题组在冠状病毒感染机制研究中取得创新进展

时间:2021/3/10 来源:中国医学科学院药物研究所谭忠平课题组 阅读:2783次

 

中国医学科学院药物研究所谭忠平课题组与病原生物研究所崔胜课题组合作,创新性地从与细胞表面聚糖和寡糖分子结合的角度出发,对非典病毒、中东呼吸综合征病毒和新冠病毒的感染机制进行系统研究。首次揭示三种病毒与糖类分子结合的共有特征,为搜寻抗击该类病毒的药物提供新的努力方向。该成果于2021119日在知名期刊《Science Bulletin》上以“Binding of the SARS-CoV-2 Spike Protein to Glycans”为题在线发表。

20年来,作为严重危害人类健康的冠状病毒,非典病毒、中东呼吸综合征病毒和新冠病毒已经在世界各国造成大量死亡和破坏。如何更有效抗击这类病毒,需要更加全面深入地了解其如何感染人体细胞。很多病毒在感染过程中都有与细胞表面大量存在的糖类分子相互作用的环节,这些糖类分子主要包括以共价键形式连接在蛋白聚糖上的以硫酸乙酰肝素为代表的糖胺聚糖,和连接在糖蛋白/糖脂上含有唾液酸的寡糖。与糖类分子的相互作用非常重要,抗流感病毒药物奥司他韦就是基于对此类相互作用的深入了解而研发出来的。冠状病毒与糖类分子的结合可能会帮助它们在细胞表面形成聚集,从而提高病毒与主要受体发生相互作用,进而感染人体细胞的机会。由于研究的复杂性和困难性,截至目前,报道上述三种冠状病毒与糖类分子相互作用的研究极少。

 

谭忠平课题组和崔胜课题组从2020年初在这个方向上进行探索。通过利用糖芯片、表面等离子共振和等温滴定量热等技术系统地比较三种病毒的刺突蛋白(S蛋白)及其亚基和结构域与大量聚糖和寡糖分子结合的不同,他们发现,这些病毒与流感病毒不同,它们都不能结合唾液酸化的寡糖,但却都能够结合硫酸乙酰肝素,而且结合的强弱与肝素上硫酸根基团的多少直接相关。更为重要的是,研究发现,一种低分子肝素类药物“磺达肝素”也可以与这三种病毒产生类似结合。研究结果说明,三种病毒在感染初期,很可能首先通过硫酸乙酰肝素附着在人体细胞上。因此,抑制这种结合,可能有利于对这些病毒进行更加有效的控制,而磺达肝素等低分子肝素或其类似物,则可能作为此类抑制剂开发的一个起点。

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321000463

 

 

 

 

 

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