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NSMB:麻疹病毒血凝素与上皮细胞受体nectin-4的复合体结构

来源:NSMB 2013-01-20 09:39

来自中科院微生物研究所的研究人员发表了题为“Structure of measles virus hemagglutinin bound to its epithelial receptor nectin-4”的文章,揭示了麻疹病毒血凝素(hemagglutinin)与上皮细胞受体nectin-4的复合体结构,解析了这两者之间在结构水平上的相互作用模式。相关成果发布在12月2日的《自然结构与分子生物学》(Nature Structural & Molecular Biology)杂志上。

文章的通讯作者是国内流感病毒研究知名学者高福研究员,高福研究员主要研究方向为病原微生物跨种间传播机制与结构免疫学,尤其是有关T细胞识别、艾滋病病毒等囊膜病毒侵入的分子机制、禽流感等动物源性病原跨种间传递的机制的研究。在Nature, Science, Lancet杂志上均发表过文章,入选“百人计划”,“国家杰出青年基金”,“国家973项目”首席科学家。

麻疹是常见于儿童的急性呼吸道传染病。尽管相关疫苗早已问世,全球目前每年仍有约12万人死于麻疹。麻疹的传染性很强,未接种疫苗者如与麻疹患者接触,其患病几率可超过90%,因此仍是当前全世界的一个重大公共卫生问题。

细胞受体是病毒入侵易感细胞和启动感染的关键。到目前为止已经鉴别出了3种麻疹病毒细胞受体——膜辅蛋白CD46、信号淋巴细胞激活因子SLAM和粘附分子Nectin-4。前两种受体与麻疹病毒血凝素(MV-H)形成复合体的结构已经获得报道。Nectin-4近期是上皮细胞中鉴别的一种受体,可接触麻疹病毒并帮助其穿过上皮细胞,在麻疹病毒进出人体呼吸道时起关键作用。但目前研究人员对于它与MV-H的结合模式仍不清楚。

在这项研究中,研究人员解析了人类nectin-4细胞膜远端结构域与MV-H形成的复合体的结构。分析结果表明nectin-4通过N末端IgV结构域独特地结合了MV-H β4-β5槽;这一接触界面由疏水性相互作用支配。研究人员发现MV-H的nectin-4结合位点与其他两种受体的结合位点存在广泛重叠。

新研究表明位于MV-H β4-β5槽中心的疏水口袋与结合所有三种鉴别的麻疹病毒受体有关,代表了抗病毒药物一个有潜力的靶点。(生物谷Bioon.com)

Structure of measles virus hemagglutinin bound to its epithelial receptor nectin-4

Xiaoai Zhang,1, 6 Guangwen Lu,1, 6 Jianxun Qi,1 Yan Li,1 Yan He,2 Xiang Xu,3 Jia Shi,2 Catherine W-H Zhang,2 Jinghua Yan1 & George F Gao1, 4, 5

Measles virus is a major public health concern worldwide. Three measles virus cell receptors have been identified so far, and the structures of the first two in complex with measles virus hemagglutinin (MV-H) have been reported. Nectin-4 is the most recently identified receptor in epithelial cells, and its binding mode to MV-H remains elusive. In this study, we solved the structure of the membrane-distal domain of human nectin-4 in complex with MV-H. The structure shows that nectin-4 binds the MV-H β4-β5 groove exclusively via its N-terminal IgV domain; the contact interface is dominated by hydrophobic interactions. The binding site in MV-H for nectin-4 also overlaps extensively with those of the other two receptors. Finally, a hydrophobic pocket centered in the β4-β5 groove is involved in binding to all three identified measles virus receptors, representing a potential target for antiviral drugs.

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