具有高度传染性的犬瘟热病毒对狗和野生动物是危险的。它也与同样具有高度传染性的麻疹病毒密切相关。伯尔尼大学和苏黎世应用科学大学的研究人员现在首次确定了犬瘟热病毒“对接蛋白”的结构，并在分子水平上描绘了它。这为开发新疗法以更好地管理由CDV和相关病毒(例如麻疹病毒)诱发的疾病奠定了基础。

麻疹病毒和犬瘟热病毒(CDV)属于麻疹病毒属。这两种传染性病原体都是高度传染性的RNA病毒，周围环绕着一个包膜，它们的“对接蛋白”在包膜上突出——类似于冠状病毒中的刺突蛋白。这两种病毒都会引起呼吸道感染和致命的脑炎，尽管脑部感染的高发病率是CDV所特有的。

尽管可以使用有效的疫苗，麻疹每年仍会导致超过100,000人死亡。就犬瘟热病毒而言，它会引起大规模流行病，尤其是在野生动物中，包括某些老虎物种等濒危物种。蔓延到其他动物物种的风险也很高——在疫苗覆盖率不理想的国家，该病毒会严重影响狗。

目前没有批准的抗病毒药物

对于麻疹，抗病毒药物可以作为疫苗接种运动的有吸引力的补充。对于CDV，抗病毒药物可以支持圈养的易感濒危物种(例如熊猫)的疾病管理。然而，目前没有任何抗麻疹病毒药物获得批准。

为了开发有效的抗病毒药物，需要更好地了解麻疹和犬瘟热病毒的结构以及允许它们进入人类和动物细胞的机制。

由伯尔尼大学医学院生物化学与分子医学研究所(IBMM)的DimitriosFotiadis和伯尔尼大学Vetsuisse学院神经科学系的PhilippePlattet领导的研究人员现已首次成功确定犬瘟热病毒“对接蛋白”的结构并在分子水平上对其进行描述。

这些发现使得开发针对“对接蛋白”的“定制”活性物质成为可能，这种物质可以防止病毒进入宿主细胞。该研究发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。

有针对性地阻断“对接蛋白”

麻疹和犬瘟热病毒进入细胞的机制依赖于病毒包膜上的两种蛋白质：“对接蛋白”(也称为H蛋白)和“融合蛋白”(F蛋白)。根据之前的研究，假设在与宿主细胞受体相互作用后，H蛋白会传递一个信号来激活F蛋白。

这导致病毒包膜与宿主细胞膜融合。在这个过程中，形成了一个所谓的融合孔，可以将病毒基因组注入宿主细胞。现在，由DimitriosFotiadis和PhilippePlattet领导的团队与苏黎世应用科学大学(ZHAW)的研究人员一起，首次使用冷冻电子显微镜(cryo-EM)并将其映射到分子水平。

在低温电子显微镜中，生物样品在低温(约-180°C)下成像并放大100,000倍。这表明该蛋白质的特征在于形成“Y”的三个主要结构域(头部、颈部和茎部)。“我们能够确定结构这一事实代表了一个巨大的飞跃。

现在，这让我们能够了解不同的子域如何在空间上相互组织——并为我们提供了一个有价值的蓝图来开发下一代抗病毒药物来阻断‘对接蛋白’，”DimitriosFotiadis说。

新的治疗方法

“同时用几种不同的中和分子阻断犬瘟热和麻疹病毒的细胞进入过程是一种很有前途的抗病毒策略，”PhilippePlattet解释说。目前，来自Plattet和Fotiadis联盟以及马赛大学的研究人员已经成功地鉴定出能够以高效方式中和CDV的抗体。

在进一步的研究中，最近在伯尔尼大学建立的冷冻电镜平台将提供有用的服务：现在可以扩展和加速CDV和相关病毒的结构研究，例如确定麻疹和犬瘟热H蛋白的结构病毒与中和抗体结合时。“由于cryo-EM确定的病毒结构，我们可以使用所谓的基于结构的药物设计来开发和改进抗病毒药物，”Fotiadis说。