禽流感病毒HA蛋白与人受体的分子对接

发布时间：2019-07-12 14:54

【摘要】：血凝素(hemagglutinin,HA)是位于禽流感病毒表面的糖蛋白。在病毒感染过程中,HA与禽类宿主细胞表面受体结合,介导病毒膜与宿主核内体膜的融合,在传染过程中发挥关键作用。自然界中的禽流感病毒处于不断演化之中,其HA的禽受体结合位点常常发生氨基酸变异。因此,当HA变异体与人受体结合能力较强时,禽流感病毒往往会发生跨种传播而感染人。为预防禽流感的跨种传播,人们迫切需要发展大规模快速检测或预测HA变异体与人受体结合亲和力的方法,以评估各种新发禽流感病毒的跨种传播能力,提前筛选出有潜在危险的病毒株。针对此问题,本研究以H7N9亚型的HA蛋白H7为研究对象,发展了一种运用分子对接的计算方法,预测HA变异体与人受体的结合亲和力。该方法的计算结果表明,H7与人受体的结合亲和力普遍弱于有较强传染人能力的H1,说明H7N9亚型病毒的跨种传播能力普遍较弱;但是,计算分析也揭示,部分新发的H7N9毒株的HA有强的人受体结合亲和力,提示在自然演化过程中,H7N9病毒有可能演化出具有较强的感染人能力的新毒株,这与2013年禽流感疫情的实际发生情况相一致。因此,本文所发展的计算方法可用于快速预测新发禽流感病毒HA与人受体的结合亲和力,为新发禽流感病毒的跨种传播风险评估提供理论依据。
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图片说明： ,10。H1的oftheH7N9subtypehaveahighbindingaffinityforhumanreceptors,suggestingthattheH7N9subtypemightincludestrainswithahighriskforinfectinghumans.Theseresultsareconsistentwiththeactualoccurrenceofthe2013H7N9epidemic.OurmethodmaybeusedtorapidlypredicttheaffinityofHAforhumanreceptorsandprovidesatheoreticalbasisfortheriskassessmentoftheinfectiousnessofinfluenzaAvirustowardhumans.KeyWords:InfluenzaAvirus;Interspeciestransmission;Receptor-specificity;Moleculardocking;Bindingfreeenergy图1HA蛋白和人受体类似物结构图Fig.1StructuresofHAandLSTc(a)HA(PDBcode:4JTV);(b)human-likereceptoranalogue(LSTc)634
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图片说明： N9)A/Nanjing/3/2013(H7N9)A/Taiwan/2/2013(H7N9)A/Fujian/01/2013(H7N9)A/Anhui/02/2013(H7N9)A/HongKong/4495/2014(H7N9)A/Jiangsu/01/2013(H7N9)A/Guangzhou/1/2014(H7N9)A/HongKong/8122430/2014(H7N9)A/Jiangsu/09/2013(H7N9)A/Nanjing/5/2013(H7N9)A/Turkey/Italy/214845/2002(H7N3)Thelowestbindingfreeenergy(kJmol－1)－47.1－47.0－46.9－46.9－46.9－46.2－46.1－46.0－46.0－45.8－45.7－45.6－45.4－45.0－44.8－44.5－44.3－44.0－43.8－46.7图2HA蛋白变异体组的分子对接流程图Fig.2MoleculardockingflowchartofHAvariants636
【作者单位】：复旦大学生命科学学院;
【基金】：国家自然科学基金(91430112,31671386) NSFC-广东联合基金(第二期)超级计算科学应用研究专项国家超级计算广州中心支持资助项目~~
【分类号】：S852.65

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