【重磅】流感HA三聚體蛋白：流感病毒研究工具迎來(lái)新成員

【重磅】流感HA三聚體蛋白：流感病毒研究工具迎來(lái)新成員前

言流感病毒對(duì)全球公共衛(wèi)生造成重大影響，數(shù)次流感大爆發(fā)給人類(lèi)經(jīng)濟(jì)和健康造成了嚴(yán)重危害?，F(xiàn)在全球每年因流感導(dǎo)致的呼吸道疾病造成死亡的病例仍高達(dá)幾十萬(wàn)。接種疫苗是預(yù)防流感病毒感染及嚴(yán)重并發(fā)癥的有效手段。流感疫苗主要靶向病毒HA蛋白，已獲批上市的第一款重組蛋白疫苗Flublok?便采用全長(zhǎng)HA0蛋白，還有一些研究采用HA病毒樣顆?；騂A胞外區(qū)三聚化重組蛋白。01流感病毒簡(jiǎn)介流感病毒屬于正粘病毒家族，是一種有包膜的、負(fù)鏈RNA病毒。根據(jù)抗原性不同，流感病毒分為甲型、乙型、丙型。人流感主要由甲型和乙型引起。甲型和乙型病毒表面有兩個(gè)重要的糖蛋白抗原：血凝素(Hemagglutinin,HA)、神經(jīng)氨酸酶(Neuraminidase,NA)，分別具有使病毒進(jìn)入細(xì)胞和病毒從細(xì)胞中釋放的功能。甲型流感HA和NA容易發(fā)生突變，導(dǎo)致免疫原性改變，因此分為多種亞型，如引起季節(jié)性流感的H1N1、H3N2，高致病性禽流感H5N1、H7N9等。乙型流感HA和NA無(wú)亞型之分，目前主要包含Yamagata系或Victoria系。02流感血凝素HA的結(jié)構(gòu)及功能通過(guò)對(duì)不同流感病毒血清型HA蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析，確定了不同血清型HA蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)及功能。流感病毒的HA蛋白負(fù)責(zé)介導(dǎo)病毒與受體的結(jié)合和膜融合。首先HA蛋白與宿主細(xì)胞表面的唾液酸結(jié)合，通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入宿主細(xì)胞，在低pH誘導(dǎo)下，最終實(shí)現(xiàn)由膜融合前狀態(tài)（pre-fusion）到膜融合后狀態(tài)（post-fusion）的轉(zhuǎn)變，造成病毒與宿主細(xì)胞膜的融合。HA前體蛋白（HA0）首先在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，后經(jīng)過(guò)特定位點(diǎn)被胰蛋白酶樣絲氨酸內(nèi)切蛋白酶裂解，形成以二硫鍵鏈接的HA1和HA2亞基，共同構(gòu)成成熟的HA三聚體。HA0裂解為HA1和HA2是病毒融合宿主細(xì)胞所必需的構(gòu)象變化和具有感染性的前提，對(duì)病毒激活至關(guān)重要。圖1.源于參考文獻(xiàn)成熟的HA蛋白在病毒表面以非共價(jià)同源三聚體形式存在，每個(gè)三聚體分為頭部和莖部?jī)蓚€(gè)結(jié)構(gòu)功能域。HA1是球狀頭部的主要成分，位于膜-遠(yuǎn)端，HA2是莖部的主要成分，位于膜-近端。將HA蛋白錨定到病毒脂質(zhì)包膜中的莖由HA2和部分HA1組成。其中，HA1用于介導(dǎo)受體結(jié)合，包含受體結(jié)合域（RBD）和殘留酯酶結(jié)構(gòu)域（VestiralEsteraseDomain,VE）。RBD處于每個(gè)單體的膜-遠(yuǎn)端的頂部，含有唾液酸結(jié)合位點(diǎn)，呈口袋狀。VE處于RBD的下方。HA三聚體的頭部涉及多個(gè)抗原位點(diǎn)，包括免疫優(yōu)勢(shì)抗原位點(diǎn)，如Sa、Sb、Ca1、Ca2和Cb，這些位點(diǎn)環(huán)繞在RBD周?chē)鳫A三聚體結(jié)構(gòu)對(duì)這些免疫優(yōu)勢(shì)抗原位點(diǎn)的維持具有重要作用。但由于HA頭部氨基酸序列在免疫選擇壓力下易發(fā)生突變，靶向HA頭部開(kāi)發(fā)的疫苗很難具備廣譜性，難以應(yīng)對(duì)流感毒株的突變。相比之下HA莖部更加保守，含有疏水的膜融合肽（fusionpeptide）和由HA2的C端形成的跨膜區(qū)。HA2用于介導(dǎo)病毒與細(xì)胞膜的融合，存在能誘導(dǎo)產(chǎn)生交叉反應(yīng)抗體的抗原表位，是誘導(dǎo)廣譜保護(hù)性免疫的主要靶點(diǎn)。來(lái)自中科院上海生科院的研究揭示了識(shí)別HA莖部保守構(gòu)象表位的抗流感病毒廣譜中和抗體3E1的結(jié)構(gòu)和功能，為基于結(jié)構(gòu)的廣譜疫苗開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。圖2.源于參考文獻(xiàn)為保持重要構(gòu)象表位的存在，基于HA結(jié)構(gòu)和功能的研究，在設(shè)計(jì)靶向HA蛋白的流感疫苗或抗病毒藥物時(shí)，需要使重組表達(dá)的HA蛋白更接近天然蛋白的構(gòu)象。?義翹神州重組流感HA三聚體蛋白由于流感HA蛋白在天然狀態(tài)下呈現(xiàn)三聚體構(gòu)象，義翹神州為更好的支持流感疫苗及藥物的開(kāi)發(fā)，已成功上線2024年流感疫苗株HA三聚體蛋白（貨號(hào)：40938-V08H2、40940-V08H2），歡迎咨詢。InfluenzaAH1N1(A/Wisconsin/67/2022)HATrimerProtein(HisTag)(HPLC-verified),Cat:40938-V08H2ThepurityofInfluenzaAH1N1(A/Victoria/4897/2022)Hemagglutinin/HATrimerProtein(HisTag)

(HPLC-verified)(Cat:40938-V08H2)

wasmorethan95%andthemolecularweightofthisproteinisaround225kDaverifiedbySEC-MALS（Routinelytested）ImmobilizedRecombinantInfluenzaAH1N1(A/Victoria/4897/2022)

HAProtein(Cat:40938-V08H2)

at5μg/mL(100μL/well)canbindRecombinantHumanGalectin-1/LGALS1Protein(Cat:10290-HNAE),theEC50

is120-350ng/mL.ImmobilizedInfluenzaAH1N1(A/Victoria/4897/2022)HemagglutininTrimerProtein(ECD,HisTag)(Cat:40938-V08H2)

at1μg/mL(100μL/well)canbindantibodytargetstheHAstemregionofH1N1,theEC50

is4ng/mL-12ng/mL.【參考文獻(xiàn)】[1]

GamblinSJ,SkehelJJ.Influenzahemagglutininandneuraminidasemembraneglycoproteins.JBiolChem.2010.[2]

Dzimianski,etal.StructuralinsightsintothebroadprotectionagainstH1influenzavirusesbyacomputationallyoptimizedhemagglutininvaccine.CommunBiol.2023[3]

CharlesJ.Russell.

HemagglutininStabilityandItsIm