EV71病毒复制复合体的结构与功能研究及相关分子药物设计

人肠道病毒71型（EV71）是人手足口病的主要病原体，是我国和东南亚等地区高发的严重传染性疾病，传染性强，重症患者极易死亡，为我国2010年传染病之首。EV71属于小RNA 病毒科，其基因组为单股正链RNA，其复制过程需要其编码的7个非结构蛋白和宿主细胞内蛋白质，以及病毒基因组RNA等相互作用，形成稳定的复制复合体，调节病毒的复制和翻译，对病毒的转录和复制过程中起着核心的关键作用。本课题主要通过对EV71编码的非结构蛋白、宿主细胞蛋白和核酸形成的转录复制复合体的结构与功能研究，解析转录复制复合体的三维结构，阐明转录复制复合体的形成、RNA复制起始、延伸等过程中的分子机制，提供蛋白酶和聚合酶等重要的抗病毒药物开发靶点蛋白的详细信息，发现针对EV71复制过程的有效抑制剂，的为针对EV71所引起的手足口病的防治工作提供重要的线索和可靠的基础。

人手足口病一种在我国、东南亚等地区高发的严重传染性疾病。自2008年在我国安徽爆发以来，每年都会造成100多万的感染病例，共造成3000多人死亡。EV71病毒是目前我国手足口病的主要病原体之一，属于小RNA 病毒科，其感染和复制过程需要病毒蛋白和宿主细胞因子的共同调节。研究组主要针对EV71病毒的感染和复制过程开展研究，发现关键宿主因子，解析宿主和病毒因子及其复合体的三维结构，阐明EV71感染和复制的分子机制，发展高效抑制剂，为抗病毒药物开发提供新靶点、新机制和新手段。. 在项目执行期间，研究组根据预定目标开展工作，在PNAS、PLoS Pathog等国际著名研究期刊上发表了10余篇研究论文，并受邀在Trends Microb、Trends Pharm Sci和Curr Opin Virol撰写了特邀综述。在病毒感染过程的研究中，我们首次发现人体蛋白CypA是EV71病毒入侵过程的关键因子，还证实针对CypA的临床药物对EV71感染具有很好的抑制效果。在病毒复制过程的研究中，首次发现了EV71 VPg尿苷化过程中VPg的特殊结合位点，解析了RdRp与VPg复合物的晶体结构，证实了EV71病毒独特的VPg尿苷化模式。我们还顺利的完成了克里米亚-刚果出血热病毒和布尼维尔病毒核蛋白、及与核酸复合体的结构研究，阐明其转录复制复合体的组装模式，这两个工作分别发表在PNAS上，并被PNAS editorial选为Highlight研究成果和cover story。我们还系统性的开展了针对病毒转录复制过程的抗病毒药物研究工作。例如，我们针对EV71病毒的蛋白酶，建立了目前为止最为高效的抑制剂活性检测体系；发现了suramin可以通过阻断病毒与受体的相互作用有效的抑制EV71对宿主细胞的侵染；发现了1-acetyllycorine可以特异性的抑制EV71病毒复制；发现了cyanohydrin是一种全新的高效官能团，并解析了以cyanohydrin为官能团的高效抑制剂与3Cpro复合体的高分辨率晶体结构；开创性的首次将针对EV71病毒蛋白酶抑制剂减少成为2个氨基酸长度的化合物等等。总而言之，在项目的资助下，研究组取得了一定成绩，圆满并超额完成了预定目标。我们将在后续工作中，继续积极推动目前进展良好的课题，为针对手足口病的防治工作提供重要的线索和可靠的基础。