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《Science》刊發(fā)國(guó)藥集團(tuán)科技創(chuàng)新重要成果
發(fā)布時(shí)間:2024-09-27

9月27日,國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Science》(《科學(xué)》)以研究論文(Research Article)的形式在線發(fā)表了國(guó)藥集團(tuán)所屬新型疫苗國(guó)家工程研究中心科研團(tuán)隊(duì)的最新科研成果《基于柔性區(qū)域改造的RSV F蛋白融合前構(gòu)象穩(wěn)定性突變?cè)O(shè)計(jì)》(Mutating a flexible region of the RSV F protein can stabilize the prefusion conformation)。該項(xiàng)研究利用計(jì)算結(jié)構(gòu)生物學(xué)交叉學(xué)科技術(shù),提出了基于變構(gòu)調(diào)控的呼吸道合胞病毒(RSV)F蛋白融合前構(gòu)象穩(wěn)定性突變?cè)O(shè)計(jì)新策略,為更多疑難病原體疫苗的抗原優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了具有前景的新思路和新技術(shù)。

國(guó)藥集團(tuán)牢牢把握新時(shí)代、新征程中央企業(yè)的新使命新任務(wù),把科技創(chuàng)新擺在“頭號(hào)工程”的重要位置,切實(shí)加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,全力攻關(guān)源頭底層技術(shù),努力鍛造國(guó)家戰(zhàn)略科技力量。本篇論文的研究成果已應(yīng)用于具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重組RSV疫苗產(chǎn)品的研發(fā),目前已完成臨床前研究。

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呼吸道合胞病毒(RSV)是導(dǎo)致嬰幼兒、老年人嚴(yán)重呼吸道疾病的主要感染因素之一。RSV表面的F蛋白介導(dǎo)病毒與宿主細(xì)胞的膜融合過(guò)程,是疫苗研發(fā)的重要靶抗原。RSV F蛋白存在兩種構(gòu)象狀態(tài),中和活性強(qiáng)的融合前構(gòu)象(pre-F)不穩(wěn)定,會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)橹泻突钚匀醯娜诤虾髽?gòu)象(post-F)狀態(tài)。因此,如何將RSV F蛋白穩(wěn)定到pre-F構(gòu)象狀態(tài),阻止構(gòu)象轉(zhuǎn)變過(guò)程的發(fā)生是其作為靶抗原進(jìn)行疫苗研發(fā)的關(guān)鍵。

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將蛋白質(zhì)鎖定到特定構(gòu)象狀態(tài)的常用策略是直接穩(wěn)定其發(fā)生大幅度結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的區(qū)域。本研究利用計(jì)算結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù),對(duì)RSV F蛋白的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算分析,識(shí)別出與其大幅度構(gòu)象轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)相互耦合的關(guān)鍵調(diào)控區(qū)域,在此基礎(chǔ)上提出了基于變構(gòu)調(diào)控的抗原穩(wěn)定新策略。通過(guò)對(duì)構(gòu)象轉(zhuǎn)變關(guān)鍵調(diào)控部位的突變?cè)O(shè)計(jì),構(gòu)建了多個(gè)RSV F蛋白突變體,利用體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物體內(nèi)免疫實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證并篩選獲得了一款優(yōu)選突變體抗原用于疫苗研發(fā)。

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動(dòng)物免疫實(shí)驗(yàn)顯示,國(guó)藥集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的RSV F蛋白突變體具有良好的免疫原性,且對(duì)A、B兩種亞型RSV病毒均具有良好的中和活性。在棉鼠攻毒實(shí)驗(yàn)中,該突變體抗原也表現(xiàn)出良好的免疫保護(hù)效果。通過(guò)冷凍電鏡解析獲得了改造后抗原的空間結(jié)構(gòu),證實(shí)了所設(shè)計(jì)的突變體蛋白成功穩(wěn)定于pre-F構(gòu)象狀態(tài)。該研究顯示出計(jì)算結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù)在疫苗抗原優(yōu)化設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)性作用,表明國(guó)藥集團(tuán)在聚焦源頭創(chuàng)新,產(chǎn)學(xué)研深度融合等方面已取得初步成效。

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長(zhǎng)按識(shí)別圖中二維碼在線閱讀全文

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科技創(chuàng)新部供稿

地址:北京市海淀區(qū)知春路20號(hào) 中國(guó)醫(yī)藥大廈

郵編:100191

電話(huà):86-10-82287727

傳真:86-10-62033332

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9月27日,國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Science》(《科學(xué)》)以研究論文(Research Article)的形式在線發(fā)表了國(guó)藥集團(tuán)所屬新型疫苗國(guó)家工程研究中心科研團(tuán)隊(duì)的最新科研成果《基于柔性區(qū)域改造的RSV F蛋白融合前構(gòu)象穩(wěn)定性突變?cè)O(shè)計(jì)》(Mutating a flexible region of the RSV F protein can stabilize the prefusion conformation)。該項(xiàng)研究利用計(jì)算結(jié)構(gòu)生物學(xué)交叉學(xué)科技術(shù),提出了基于變構(gòu)調(diào)控的呼吸道合胞病毒(RSV)F蛋白融合前構(gòu)象穩(wěn)定性突變?cè)O(shè)計(jì)新策略,為更多疑難病原體疫苗的抗原優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了具有前景的新思路和新技術(shù)。

國(guó)藥集團(tuán)牢牢把握新時(shí)代、新征程中央企業(yè)的新使命新任務(wù),把科技創(chuàng)新擺在“頭號(hào)工程”的重要位置,切實(shí)加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,全力攻關(guān)源頭底層技術(shù),努力鍛造國(guó)家戰(zhàn)略科技力量。本篇論文的研究成果已應(yīng)用于具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重組RSV疫苗產(chǎn)品的研發(fā),目前已完成臨床前研究。

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呼吸道合胞病毒(RSV)是導(dǎo)致嬰幼兒、老年人嚴(yán)重呼吸道疾病的主要感染因素之一。RSV表面的F蛋白介導(dǎo)病毒與宿主細(xì)胞的膜融合過(guò)程,是疫苗研發(fā)的重要靶抗原。RSV F蛋白存在兩種構(gòu)象狀態(tài),中和活性強(qiáng)的融合前構(gòu)象(pre-F)不穩(wěn)定,會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)橹泻突钚匀醯娜诤虾髽?gòu)象(post-F)狀態(tài)。因此,如何將RSV F蛋白穩(wěn)定到pre-F構(gòu)象狀態(tài),阻止構(gòu)象轉(zhuǎn)變過(guò)程的發(fā)生是其作為靶抗原進(jìn)行疫苗研發(fā)的關(guān)鍵。

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將蛋白質(zhì)鎖定到特定構(gòu)象狀態(tài)的常用策略是直接穩(wěn)定其發(fā)生大幅度結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的區(qū)域。本研究利用計(jì)算結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù),對(duì)RSV F蛋白的結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算分析,識(shí)別出與其大幅度構(gòu)象轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)相互耦合的關(guān)鍵調(diào)控區(qū)域,在此基礎(chǔ)上提出了基于變構(gòu)調(diào)控的抗原穩(wěn)定新策略。通過(guò)對(duì)構(gòu)象轉(zhuǎn)變關(guān)鍵調(diào)控部位的突變?cè)O(shè)計(jì),構(gòu)建了多個(gè)RSV F蛋白突變體,利用體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物體內(nèi)免疫實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證并篩選獲得了一款優(yōu)選突變體抗原用于疫苗研發(fā)。

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動(dòng)物免疫實(shí)驗(yàn)顯示,國(guó)藥集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的RSV F蛋白突變體具有良好的免疫原性,且對(duì)A、B兩種亞型RSV病毒均具有良好的中和活性。在棉鼠攻毒實(shí)驗(yàn)中,該突變體抗原也表現(xiàn)出良好的免疫保護(hù)效果。通過(guò)冷凍電鏡解析獲得了改造后抗原的空間結(jié)構(gòu),證實(shí)了所設(shè)計(jì)的突變體蛋白成功穩(wěn)定于pre-F構(gòu)象狀態(tài)。該研究顯示出計(jì)算結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù)在疫苗抗原優(yōu)化設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)性作用,表明國(guó)藥集團(tuán)在聚焦源頭創(chuàng)新,產(chǎn)學(xué)研深度融合等方面已取得初步成效。

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