鼠痘病毒TNF受体类似物CrmD免疫调节的结构生物学研究

痘病毒（Poxvirus）具有复杂精巧的免疫调节策略以逃避宿主免疫系统的攻击，其中包括编码细胞因子和其受体的类似物以阻断胞外的信号传导通路。Crm家族分子是一类痘病毒编码的肿瘤坏死因子（TNF）受体类似物，其N-端的Cysteine-rich结构域能结合TNF，最新研究表明C-端的SECRET结构域还能广泛地结合不同的趋化因子，这样CrmB和CrmD能同时结合TNF和趋化因子以抑制它们所介导的宿主抗病毒反应。本课题将采用X-射线晶体学方法测定来源于鼠痘病毒（Ectromelia virus）的CrmD SECRET结构域和不同趋化因子复合物的晶体结构，通过结构分析和比较揭示SECRET结合不同趋化因子的结构机理；我们还将测定CrmD N-端Cysteine-rich结构域和TNF复合物的晶体结构，揭示它们相互作用的分子基础。

痘病毒（Poxvirus）具有复杂精巧的免疫调节策略以逃避宿主免疫系统的攻击，其中包括编码细胞因子和其受体的类似物以阻断胞外的信号传导通路。Crm家族分子(CrmB, CrmC, CrmD和CrmE）是一类痘病毒编码的肿瘤坏死因子（TNF）受体类似物，其N-端的Cysteine-rich结构域能结合TNF，最新研究表明CrmB和CrmD的C-端SECRET结构域还能广泛地结合不同的趋化因子，这样CrmB和CrmD能同时结合TNF 和趋化因子以抑制它们所介导的宿主抗病毒反应。本项目申请时确定的目标是采用X-射线晶体学方法测定来源于鼠痘病毒（Ectromelia virus）的CrmD SECRET结构域和趋化因子复合物的晶体结构,通过SECRET结构域和趋化因子复合物结构的分析和比较,阐明SECRET结构域识别趋化因子的结构机理。.在本项目执行的第一年,我们利用X-射线晶体学方法测定了SECRET结构域和趋化因子CX3CL1的复合物晶体结构,揭示了SECRET结构域结合CX3CL1的结构基础。以结构分析为基础,我们采用突变技术和表面等离子共振方法(SPR)检测了SECRET结构域与不同家族趋化因子的结合,结果显示SECRET结构域结合不同趋化因子具有保守性。结构工作和对应的生化分析工作发表在PLoS Pathogens 杂志上。在随后的研究中，我们进一步开展了SECRET结构域和CC、CXC和C类不同趋化因子复合物的晶体培养研究，并取得了一定的成果。同时，我们研究了另一种经文献报道能够结合CC、CXC和CX3C类趋化因子的来源于曼氏血吸虫(Schistosoma mansoni)的蛋白smCKBP,对该蛋白进行了与不同趋化因子的结合试验和晶体培养试验，并解析了其结构。.在该项目基金的支持下，我们采用X-射线晶体学方法测定了来源于鼠痘病毒（Ectromelia virus）的CrmD SECRET结构域和CX3CL1的复合体的晶体结构，通过结构分析并辅助一些生化手段，我们发现SECRET结构域结合不同趋化因子具有保守性，从而揭示了SECRET结构域识别不同趋化因子的结构机理。综上所述,在三年时间里我们顺利完成了项目申请时所述研究目标。