H7N9流感病毒对人受体的结合特性分析

Recently, a novel avian-origin influenza A (H7N9) virus causing human infections has been identified in China, which has spread into seven provinces and municipal cities, including Shanghai, Anhui, Jiangsu, Zhejiang, Beijing,Shandong and Henan, as far. To our knowledge, this is the first time that the H7N9 subtype AIV has infected humans and caused fatal cases (as of April 24th, a total of 108 infected cases with 23 deaths). Many people worry about whether the virus has capacity of human to human transmission. In this project, we will express and purify the souble H7 protein, and analyse the characteristics of H7 binding to its receptors with SPR, glycan microarray , cell-based assay and protein crystallography technology. Finally, the potential risk of H7N9 human-to-human transmission will be evaluated.

今年4月1日，我国报道了首例H7N9感染人病例，截止到4月24日16时，全国内地共报告108例确诊病例，其中死亡23人。病例分布于北京、上海、江苏、浙江、安徽、山东、河南等7省市。尽管还没有这种病毒能够人传人的确切证据，但人们对此的担忧并没有消除。此次新发现的H7N9流感病毒，在目前分离的毒株中多个基因上发生了突变，其中包括HA Q226L、PB2 627K等位点的出现。这些突变是否造成H7N9病毒对人受体亲和力的增加，进而导致H7N9病毒从禽到人跨种间传播，需要尽快进行实验验证；本项目将利用可溶性HA蛋白研究H7N9与受体的结合特征并阐明期分子机制，对本次H7N9的人际间传播趋势进行科学评估，为H7N9防控策略提供理论支撑。

2013年2月，我国分离到一种新型的能感染人类的H7N9禽流感病毒，在短短3个月内造成了一百多例的散发性人类感染。在这次的H7N9病毒中，除了早期的个别分离株（如A/Shanghai/1/2013，SH-H7N9）在226位是Q（谷氨酰胺）外，其余大多数分离株（如A/Anhui/1/2013，AH-H7N9）都自然获得了Q226L（亮氨酸）突变。本研究表达了具有代表性的SH-H7N9和AH-H7N9 HA蛋白，发现SH-H7N9 HA只偏好性结合禽源受体，而AH-H7N9 HA能对人源和禽源受体都具有高亲和力。突变实验发现，AH-H7N9 L226Q突变仍然具有双受体结合能力，表明受体结合位点的其它相关氨基酸对于AH-H7N9 HA获得人源受体结合能力也很重要。我们解析了SH-H7N9 HA、AH-H7N9 HA以及突变体和人源/禽源受体类似物的复合物结构，从分子层面上阐明了AH-H7N9病毒如何在保留禽源受体结合能力的同时获得人源受体结合能力。