柯萨奇A组6型病毒(coxsackievirus A6,CVA6)近年来已成为导致手足口病(HFMD)的主要病原体[1].HFMD在儿童中广泛流行,发病数和死亡病例数均居我国丙类传染病首位,亟需发展有效的预防和治疗方法.厦门大学公共卫生学院夏宁邵教授课题组前期已开展了CVA6的动物感染模型与病毒基因组研究[2-3].然而,目前对于病毒颗粒结构和优势中和表位仍缺乏了解,制约了相关研究的开展.
图1 CVA6颗粒及其与优势中和抗体1D5复合物的三维结构
2017年9月11日,夏宁邵教授课题组在《Nature Communications》上发表研究论文[4],首次揭示了CVA6颗粒及其与优势中和抗体1D5复合物的高分辨率三维结构,发现了优势中和表位和潜在治疗靶标(图1).研究发现CVA6主要具有2种稳定的颗粒类型,分别为脱衣壳中间态(A-particle)和前体病毒衣壳(procapsid),前者包含病毒核酸具有感染性,后者不含核酸,二者均具有良好和相当的抗原性和免疫原性.应用冷冻电镜单颗粒重建技术获得了分辨率分别为0.33 和0.31 nm的CVA6 procapsid和A-particle的三维结构.二者表面结构特征高度相似,衣壳VP1抗原表面的4个环区(BC、DE、EF和HI环)是CVA6区别于其他已知肠道病毒的最主要区域,通常为肠道病毒的优势抗原表位区,在病毒感染宿主细胞的过程中具有重要作用.进而获得了分辨率为0.38 nm的CVA6 A-particle与优势中和抗体1D5复合物的三维结构,这是目前已知的最高分辨率的肠道病毒-中和抗体复合物结构.1D5的结合表位区位于A-particle的五倍轴顶端,覆盖VP1抗原表面重要的4个环区,分别为BC、EF和HI环以及相邻原体VP1抗原的DE环.以此为基础,进一步揭示了1D5阻断CVA6结合宿主细胞并稳定病毒颗粒不发生变构的中和作用机制.
该研究丰富了小RNA病毒的结构信息,为研究CVA6的预防疫苗和治疗药物奠定了重要基础.
