埃可病毒30型及其病毒样颗粒的结构功能研究

Echovirus 30 (EC30) belongs to human enterovirus B species, Enterovirus Genus, Picornaviridae Family.EC30 is one of the most frequently isolated causative agent for aseptic meningitis in infants and young children.In recent years its infection has caused numerous outbreaks of aseptic meningitis in mainland China. No vaccine or effective drugs is available yet. EC30 employs decay-accelerating factor (DAF) as its receptor, however the mechanism of receptor binding is unknown. In addition, neutralization epitopes for EC30 remain unclear. This study is to take virology and structural biology approaches, including both x-ray crystallography and cryoelectron microscopy techniques, 1）to obtain high-resolution structures of EC30；2）to determine high-resolution structures of its complexes with DAF or Fab of neutralization antibodies; 3) to obtain virus-like particles,examine its immunogenicity and determine its high-resolution structure. This project will help elucidate mechanisms for EC30 assembly, receptor binding and antibody neutralization. Meanwhile study on the virus-like particle will provide insights into vaccine design against aseptic meningitis.

埃可病毒30型（echovirus 30或EC30）属于细小RNA病毒科肠道病毒属B组，是感染儿童中枢神经系统引发无菌性脑膜炎最为常见的病毒之一。近年来在我国引发多次群体性感染。目前还没有疫苗和药物治疗手段。EC30以衰变加速因子（Decay-Accelerating Factor或者DAF）为受体侵入细胞，但受体识别机制还不清楚。EC30的中和抗原表位也没有报道。本课题将综合病毒学和结构生物学手段，包括X射线晶体学和冷冻透射电镜三维重构技术，1）解析EC30病毒颗粒高分辨结构；2）解析病毒与受体DAF及中和单抗Fab复合体的高分辨结构；3）制备EC30病毒样颗粒，检测免疫原性及解析其高分辨结构。课题工作的开展将揭示EC30病毒组装、受体识别和抗体中和机制，同时病毒样颗粒的研究将为相关疫苗研发提供科学依据。

埃可病毒30型（echovirus 30或EC30）属于小RNA病毒科肠道病毒属，是感染幼儿中枢神经系统引发无菌性脑膜炎最为常见的病毒之一。近年来在我国引发多次群体性感染。目前还没有疫苗和药物治疗手段。我们通过结构生物学手段，对EC30病毒粒子及其脱衣壳中间体的结构进行了X射线晶体学解析。结构分析表明，EC30病毒脱衣壳过程中发生大范围的构象重排。类似的构象重排我们在EV71病毒脱衣壳过程中也观察到。进一步地，在EV71重组突变病毒研究中，我们通过结构生物学手段确定病毒壳蛋白VP1的B-C loop可以作为外来免疫原的插入位点；在EV71重组病毒样颗粒的研究中，我们证明VP1的E-F loop可以作为外来免疫原的置换位点。另一部分工作是关于病毒受体相互作用的研究。我们已经表达纯化了EC30受体即衰变加速因子（Decay-Accelerating Factor或者DAF），同时我们已经制备了EV71及其受体分子的复合体。本课题的工作为下一步揭示EC30病毒受体识别及抗体中和机制，开发针对埃可病毒及肠道病毒的广谱治疗手段打下了良好基础。