H5N1禽流感病毒血凝素广谱中和表位的结构研究

本研究拟在课题组前期研究工作基础上将自行研制的H5N1禽流感病毒血凝素蛋白（HA）的广谱中和单抗和具有天然活性的H5N1禽流感病毒重组血凝素蛋白（rH5 HA1）进行晶体培养，利用晶体X射线衍射技术、分子模拟和分子对接方法，并结合已有的HA1定点突变及表达纯化技术、血凝抑制试验、体外中和实验和动物保护实验等验证手段，开展H5N1禽流感病毒血凝素广谱中和表位结构研究，认识H5N1病毒HA上保守的广谱中和表位的空间分布结构。本研究结果将有助于阐明H5N1禽流感病毒HA上广谱中和表位结构特征、H5广谱中和单抗治疗机制、为疫苗和药物的分子设计奠定基础，也为其它亚型流感病毒的中和表位研究提供技术平台。

本课题组在前期研究中发现一个对Clade 0-8十个变异分支的40个H5N1禽流感病毒代表株均有中和活性的广谱中和单抗13D4，为进一步认识单抗13D4所识别的中和表位的结构特征，本研究拟通过晶体培养和晶体X射线衍射技术揭示单抗13D4识别表位的三维结构，同时探索利用分子模拟、分子对接和定点突变等方法预测单抗13D4识别表位结构的可能性。课题组首先表达并制备了高纯度的源自H5N1病毒YU22株的重组血凝素蛋白（rH5 HA1）和高纯度的H5血凝素广谱中和单抗13D4的Fab片段，然后通过摸索晶体培养条件，获得了13D4 Fab的晶体并成功解析出该单抗的三维结构，积累晶体培养和结构解析的研究经验。目前还获得了单抗13D4 Fab与rH5 HA1的复合物晶体，正在等待衍射实验，为下一步揭示13D4识别表位的晶体三维结构奠定坚实基础。本研究还利用分子模拟和分子对接技术获得单抗13D4 Fab和YU22 HA的分子对接结构模型，通过突变证实了分子对接预测的氨基酸位点是13D4与HA的结合位点，为探索利用分子模拟方法预测表位结构的研究积累了经验。