福建科研力量关注前沿:中科院团队破解EV-A71脱壳关键机制,福州医药研发迎新契机
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肠道病毒71型(EV-A71)是引发手足口病的主要病原体之一,在福建等南方省份曾多次出现季节性流行,对儿童健康构成显著威胁。该病毒侵入人体细胞的关键环节,在于将其内部的RNA基因组释放到宿主细胞质中——这一过程被称为“脱壳”。此前研究已知,病毒颗粒内含一类名为“口袋因子”的鞘脂类小分子,它像“分子支架”一样维系着病毒衣壳的完整性;只有在进入溶酶体后被清除,病毒结构才会瓦解、释放遗传物质。
近日,中国科学院武汉病毒研究所联合福建高校相关实验室开展协同攻关,首次确认溶酶体膜蛋白SPNS1是介导“口袋因子”跨膜转运的核心宿主因子。这项发现不仅填补了EV-A71脱壳机制中长期存在的转运路径空白,也为福州及福建地区正在加速布局的抗病毒药物研发提供了精准靶点参考。
研究团队采用CRISPR-Cas9全基因组筛选技术,在人源细胞中系统鉴定出多个支持EV-A71感染的宿主依赖因子,其中SPNS1脱颖而出。作为一种天然存在于溶酶体膜上的脂质转运体,SPNS1原本参与调控溶血磷脂等内源性脂类的胞内再分配。实验显示:当SPNS1基因被敲除后,EV-A71在细胞内的复制效率下降超80%;进一步借助叠氮标记与铜催化的点击化学技术,研究人员实时追踪到“口袋因子”的动态轨迹——在野生型细胞中,该因子可在感染后迅速逸出溶酶体并弥散至胞质;而在SPNS1缺失细胞中,其始终滞留于酸性溶酶体内,导致病毒无法完成脱壳。
机制解析表明,SPNS1依赖溶酶体腔内的低pH环境激活功能,并通过跨膜区特定结构域识别“口袋因子”;其第76位精氨酸(R76)与第427位组氨酸(H427)两个氨基酸残基,对结合与转运能力具有决定性作用——任一突变均足以使其丧失促病毒活性。这一精细的分子互作图谱,为后续基于结构的靶向干预策略奠定了坚实基础。
相关成果已于近期发表于国际权威期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS),获国家自然科学基金委员会重点项目持续资助。值得关注的是,福建省科技厅近年来已将手足口病防控关键技术列为重点支持方向,福州多家生物医药企业正与中科院团队探讨成果转化路径。
(责编:赵竹青、吕骞)

