CCHFV囊膜蛋白Gc结构域III与病毒入侵相关位点研究

Crimean-Congo hemorrhagic fever virus(CCHFV) is a kind of deadly infectious diseases pathogens, and its envelope protein Gc was classfied as class II envelope protein based on the proteomics computational results study. Class II envelope proteins are consist of domain I, domain II and domain III, and domain IIIs are attractive targets for drug development due to the important role of domain III of envelope protein involved in virus entry. This project will solve the antigen structures and antigen/antibody complex structures relying on the monoclonal neutralizing antibodies against domain III of CCHFV envelope protein Gc by protein crystallography methods, and identify the critical amino acid residues about virus entry in domain III of envelope protein Gc by analyzing the antigen and antigen/antibody complex structures and the results of site-directed mutation, affinity and biochemical properties. The structure of Gc domain III will provide a powerful experiment basis for judging CCHFV envelope protein Gc belongs to class II envelope protein. Meanwhile, the critical amino acid residues will not only be helpful to understand the function of domain III on virus entry, but also give the targets for developing anti-CCHFV drugs.

克里米亚-刚果出血热病毒（CCHFV）是一种烈性传染病病原体，蛋白质组学研究分析表明其囊膜蛋白Gc属于II型病毒囊膜蛋白。II型病毒囊膜蛋白包括结构域I、结构域II和结构域III，其中结构域III在病毒进入宿主细胞过程中起重要作用，是中和抗体等药物开发的热点。本研究拟从CCHFV囊膜蛋白Gc结构域III入手，以前期筛选到的靶向结构域III的单克隆中和抗体为基础，应用蛋白质晶体学方法解析抗原（病毒囊膜蛋白Gc结构域III）及抗原/抗体复合物结构。分析结构域III的三维结构，并结合定点突变、亲和力、生化性质等研究结果，获得若干位于结构域III上的病毒进入关键位点。对结构域III结构的精确解析，可以为判定CCHFV囊膜蛋白Gc属于II型病毒囊膜蛋白提供有力的实验依据；所鉴定的关键位点有助于理解结构域III在病毒入侵中的作用，为靶向该区域的抗CCHFV药物开发提供靶点。

克里米亚-刚果出血热病毒（Crimean-Congo hemorrhagic fever virus，CCHFV；在我国也称为新疆出血热病毒Xinjiang hemorrhagic fever virus，XHFV）对人类健康造成了严重威胁，囊膜蛋白在病毒进入宿主细胞过程中发挥了重要的作用。然而，至今尚无有效的防治手段。本研究从CCHFV囊膜蛋白Gc结构域III入手，联用噬菌体表面展示抗体文库、蛋白质晶体学、生理生化表征和病毒学等技术方法，确定了3个中和抗体的结构；通过从头建模并结合II型囊膜蛋白的结构特征，构建了CCHFV囊膜蛋白Gc结构域III的结构；基于抗原-抗体分子对接、抗原突变体二级结构和结合能力的变化，鉴定了CCHFV囊膜蛋白Gc结构域III上的5个抗原表位，功能研究表明其均与病毒进入宿主细胞SW13相关。本项目CCHFV囊膜蛋白Gc结构域III上这些与病毒入侵相关位点的研究不仅为抗病毒药物开发提供了靶点，而且也为疫苗设计、以表位为基础的抗原-抗体诊断方法和病毒免疫机理的研究奠定基础。