爱华网中国科学家与“SARS表亲”短兵相接
给细胞“魔刀”装上“鞘”
8月5日，中国商务部转发沙特阿拉伯卫生部消息，沙特新增3名中东呼吸综合征冠状病毒（MERS）确诊病例。此前，已有2名沙特男性因此死亡。
记者了解到，虽然这种高致病性的冠状病毒在今年5月15日刚刚获国际病毒分类委员会命名，但我国的一支研究队伍已迅速将研究重点瞄准了它。
近日，中国科学院微生物研究所囊膜病毒与结构免疫学研究组关于新冠状病毒侵入宿主细胞机制的研究取得重大突破，论文在线发表于《自然》杂志。
“SARS表亲”惊现中东
MERS感染者的临床表现与SARS很相似，往往会出现发烧、咳嗽和急性呼吸窘迫综合征，有时还会伴有肾衰竭。自2012年9月被首次报道以来，MERS已在全球造成45人死亡。迄今，约旦、卡塔尔、沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国、法国、德国、意大利、突尼斯和英国均已报告实验室确诊病例；在法国、意大利、突尼斯和英国还发生了有限的本地传播。
“2003年SARS疫情暴发之后，人们开始认识到，冠状病毒一旦跨越了种间屏障，将带来很大危害，对人类健康和公共卫生安全都具有巨大的威胁。”中科院微生物所助理研究员、论文共同第一作者逯光文告诉《中国科学报》记者。
MERS和SARS都属于冠状病毒科β冠状病毒属，虽然全基因组测序表明两种病毒分属不同的亚群，但MERS所表现出来的高病死率、人传人能力以及向其他国家蔓延的趋势，还是引起了各方的重视和担忧。
囊膜病毒与结构免疫学研究组课题组长高福敏锐地意识到，掌握MERS侵入宿主细胞的机制，对“打好这一仗至关重要，因为任何病毒的侵染过程，都是从受体识别开始的”。
重现致命病毒入侵机制
今年3月，荷兰一间实验室传来的好消息，让准备了几个月之久的高福课题组倍受鼓舞。“荷兰的实验室找到了病毒的受体分子CD26，而我们之前的受体识别研究则发现，病毒上有一个刺突蛋白，主要负责介导病毒对宿主受体分子的结合。”论文共同第一作者、中科院微生物所博士后王奇慧说。
巧的是，逯光文所在的实验室恰好有CD26的基因，他们很快拿到CD26分子，又成功制备出高纯度的刺突蛋白受体结合域单体，并与受体分子进行结合，得到了病毒配体/受体的复合物。经功能实验验证，二者的亲和力非常高。
随后，科研人员对复合物的分子结构进行了解析，得到了非常有趣的结果。受体结合域分为核心区和外部受体识别区两部分，形状有些像一把折叠刀。核心区就像“刀刃”，“砍”在受体上，而外部受体识别区则像“刀把”，留在外面。
“有意思的是，SARS也有着类似的结构。”逯光文说，“SARS的‘刀刃’与MERS长得不一样，导致它们跟不同的受体结合；不过二者的‘刀把’很相似，没有这个结构，‘刀刃’部分的蛋白质就无法折叠。实际上，β冠状病毒很可能都有着类似的‘刀把’，只是‘刀刃’各不相同。”
病毒研究须提前再提前
这项新的研究丰富了人们对MERS关键位点的认识，对未来的药物设计亦有着重要的参考价值。比如，研究人员在受体和配体之间发现了一些氨基酸相互作用的细节，可用于设计小分子药物，阻止二者的结合，从而中断病毒的侵染。
而在病毒疫苗的研发方面，这种“刀”的结构也可以作为免疫原制备出备选抗体，然后再从中筛选鉴定出保护性抗体。比如针对“刀刃”部分的抗体，就好像一个“刀鞘”，套上去就能避免病毒“扎”进细胞了。论文共同第一作者、中科院微生物和安徽大学联合培养研究生王奇慧介绍：“这也是我们正在进行的一项工作。”
人们很难想象，这项成果的关键工作是在一个月的时间内攻下的。为什么要这么“着急”？MERS目前尚未在国内发现感染病例，现在进行研究是不是太早了？
逯光文算了一笔账：“SARS的病死率不到10%，而MERS则高达55%，如果MERS具备了跟SARS一样的传播能力，后果将不堪设想。这就是高福老师第一时间启动这项研究的根本原因。”
在高福等人看来，对病毒致病机理的研究，再“超前”都不为过。“基础研究必须走在前面，打有准备之仗。经验告诉我们，如果等到病毒传播开来再去研究，很可能就已经晚了。”
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