肠道病毒71型识别并结合宿主细胞受体的分子机制研究

肠道病毒71型(EV71)是手足口病的主要致病因子，同时还可以引起无菌性脑膜炎、脑干脑炎和脊髓灰质炎样的麻痹等多种与神经系统相关的疾病, 致残及病死率较高。目前仍没有安全有效的疫苗来预防EV71的感染，也缺乏可应用于治疗的特异、高效的抗病毒药物。EV71能识别两个受体PSGL-1和SCARB2，VP1是识别受体的病毒蛋白。病毒识别并结合受体是病毒感染的第一步。本项目拟采用克隆表达VP1、PSGL-1、SCARB2及其截断突变体蛋白，通过结合实验找到VP1与PSGL-1和SCARB2结合的部位，通过Biacore测定VP1与PSGL-1和SCARB2结合能力并比较其差异，并用晶体结构的方法研究VP1与PSGL-1和SCARB2结合的详细信息，彻底弄清VP1与PSGL-1和SCARB2识别结合的分子机制，为研制EV71的疫苗，抗病毒药物，了解病毒变异规律提供理论基础。

肠道病毒71型(EV71)感染仍然是目前全球威胁性较大的病毒性疾病之一，尤其在东南亚其危险性更大。EV71是手足口病(hand ,foot and mouth disease , HFMD)的主要致病因子，同时EV71感染还可以引起无菌性脑膜炎、脑干脑炎和脊髓灰质炎样的麻痹等多种与神经系统相关的疾病, 致残及病死率较高。EV71的VP1蛋白识别并结合宿主细胞受体，开启病毒感染的第一步。阻止病毒与细胞受体结合是研究开发抗病毒感染药物的重要策略，弄清病毒蛋白与细胞受体识别并结合的分子机制是研究开发抗病毒药物的基础。本项目的研究内容将包括四部分①VP1、PSGL-1、SCARB2的生物信息学分析②VP1和PSGL-1、SCARB2识别及结合部位的确定③VP1蛋白和PSGL-1、SCARB2蛋白结合能力的比较研究④VP1蛋白、SCARB2蛋白、VP1与PSGL-1及SCARB2形成的复合物的晶体结构研究。我们通过生物信息学分析确定了VP1、PSGL-1、SCARB2的可能结合部位：VP1（1-450aa），PSGL-1（1-420aa）、SCARB2（1-500aa），将这些基因片段克隆到表达载体进行表达，并在此基础上进行截断突变。VP1蛋白和PSGL-1、SCARB2蛋白结合能力的比较研究显示VP1与PSGL1 的亲和力比VP1与SCARB2的亲和力要弱;VP1与SCARB2的结合部位可能在50-200aa之间。进行VP1蛋白、SCARB2蛋白、VP1与SCARB2及其突变体形成的复合物的晶体条件筛选，没有筛到得到VP1 、SCARB2的结晶条件；但获得了复合物的结晶条件，对其进一步优化其中结晶条件50ul pHbuf（5.5）50ul 100%E.G 210ulPEG 190ul H2O长出的晶体质量较好（分辨率可达7埃）但是还没有达到结构解析的要求。这些结果为理解VP1与PSGL-1和SCARB2识别结合的分子机制，为研制EV71的疫苗，抗病毒药物，了解病毒变异规律提供理论基础。双链寡核苷酸(dsON)在体外抗EV71的效应研究以及肝细胞生长调节因子酪氨酸激酶底物（Hrs）抗EV71的作用和分子机制研究为开发抗EV71药物开发提供了一些经验。