来源: 发布时间:2014-07-03
姜 莹
美国的《Science》杂志为国际上著名的自然科学综合类学术期刊,在世界学术界享有盛誉。2012年《Science》杂志的影响因子为31.027,排名所有科学期刊的第16位。由于其独特的学术地位,国内许多科研院所为鼓励学术人员在该刊发表文章,都制定了优厚的奖励措施。
《Science》杂志发表的论文涉及所有科学学科,特别是物理学、生命科学、化学、材料科学和医学中最重要的、最激动人心的研究进展。据统计,发表的论文中60%有关生命科学,40%是属于物理科学领域的。每年《Science》杂志还出版大约15期专辑,展示某一专门领域的最新成果,例如生物技术、寄生虫学、纳米技术、计算机技术等。除高水平的论文外,每期专辑还发表有关科技职业的专题文章和以不同国家、地区为对象的专栏。
2013年度,我国科研团队(不含客座或兼职教授)共在《Science》发表研究性论文31篇。研究内容涵盖物理学、生命科学、化学、材料科学和医学等学科领域。值得一提的是,来自中国农业科学院哈尔滨兽医研究所的陈化兰研究员两个月内在《Science》上连发两篇文章,解析禽流感病毒重配机制和传播可能性。2013年12月19日出版的《自然(Nature)》杂志评选出2013年年度十大科学人物,陈化兰研究员因禽流感病毒研究方面的卓越成绩而榜上有名。同样,来自清华大学生命科学学院的柴继杰教授和来自中国科学院微生物研究所的高福院士也在《Science》上发表了2篇论文。
胡海岚 研究员
中国科学院上海生命科学研究院
1996年毕业于北京大学生物系,获生物化学和分子生物学专业学士。随后在加州大学伯克利分校师从Corey Goodman博士,于2002年获得神经生物学方向博士学位。2003年至2004年期间,在美国弗吉尼亚大学Julius Zhu 博士的实验室从事博士后研究工作;2004年至2008年在冷泉港实验室Roberto Malinow 博士的实验室继续博士后工作。于2008年加入中国科学院神经科学研究所,担任神经环路与行为可塑性研究组组长。主要从事可塑性的细胞与环路机制研究。
外侧缰核中的βCaMKII介导抑郁症的核心症状
使用蛋白定量质谱在天生抑郁大鼠模型的缰核中筛选出了一系列表达异常的分子,并经过western免疫印记技术确认了βCaMKII在抑郁动物模型的外侧缰核中表达显著上调。为了进一步明确βCaMKII表达变化与抑郁表型的关系,构建了高效的病毒载体并在老鼠的外侧缰核进行定点注射,结果表明在外侧缰核过表达βCaMKII可以诱导正常老鼠在糖水偏好实验与强迫游泳实验中表现出快感缺失与行为绝望等抑郁症的核心症状。这一诱导作用具有亚型特异性,因为过表达CaMKII家族的另一亚型分子aCaMKII并不会引起抑郁症状。电生理记录显示,过表达βCaMKII后外侧缰核神经元的突触传递与动作电位输出也明显增强。反之,如果利用RNA干扰技术降低抑郁动物模型的外侧缰核中βCaMKII的水平,则可以逆转这些动物的抑郁行为表型。同时,降低βCaMKII的激酶活性以及阻断βCaMKII的下游分子谷氨酸受体GluR1也可以达到同样的抗抑郁效果。该研究提示了这样一种模型,在外侧缰核中βCaMKII的表达上调通过促进GluR1上膜等变化导致缰核的过度兴奋,从而增强了对下游脑区腹侧被盖区VTA与中缝背核DR的抑制,进而导致了快感缺失与行为绝望等抑郁的核心症状。这项研究工作结合了分子、行为和电生理等多层面手段,首次确定了βCaMKII是导致缰核过度兴奋和抑郁表型的关键分子,为理解抑郁症的发病机理以及治疗抑郁症的核心症状提供了新的视角和分子靶点。
译文来自:Science 30 August 2013: 1016-1020
孙贵范 教 授
中国医科大学公共卫生学院院长
中国医科大学预防医学研究所所长
研究方向:地方病,职业病,环境与慢性病防控研究。1987-1995年多次赴日本进修或合作研究。1999年主办泛亚-太氟砷国际会议,并担任第28届国际氟研究学会主席。参与制定世界砷中毒防治“曼谷宣言”, 受UNICEF委托,多次赴东南亚、南亚等国实地讲学及指导砷中毒防治工作。先后承担包括自然基金重点项目在内的国家自然科学基金4项,国家“十一五”科技支撑计划项目1项,国家“十二五”科技攻关课题子项目1项,国家博士后基金、辽宁省自然科学基金各1项,联合国儿基会、日本JICA、日本国立环境研究所、瑞士联邦水研究所等国际合作课题6项。国务院学位委员会授予中国有突出贡献学位获得者,国务院授予有突出贡献专家。
中国地下水的砷污染
研究利用水砷浓度以及地质、土壤、水文、气候等相关数据建立了中国地下水砷污染风险预测模型,结果显示中国受高砷污染地区总面积达58万平方公里,生活在该区域近2000万人的健康面临威胁。研究突破了高砷污染区传统筛查方法耗时耗资的限制,能够精准地预测了中国范围砷污染高风险地区,使得进一步的高砷区筛查更具有指向性,省时省力。还可引起对砷污染和饮用水质的关注,并增进对砷污染调查必要性的认识,进一步减轻砷相关疾病的负担。本风险预测模型不仅对中国地下水砷筛查提供了一个重要的基准点,还对了解世界上其他国家地区砷污染状况、以及其他地质污染物(氟)的研究具有重要参考意义。
译文来自:Science 23 August 2013: 866-868
季强 研究员
中国地质科学院地质研究所
毕业于南京大学地质系地层古生物专业,现为中国地质科学院地质研究所研究员,博士生导师,南京大学、中国地质大学(北京)和首都师范大学的客座教授,中国地质调查局地层与古生物中心常务副主任,中国古生物学会副理事长,联邦德国洪堡学者,国家杰出青年科学基金获得者,国家“百千万跨世纪人才工程”入选者,国家有突出贡献青年科学家和政府津贴获得者,第八次“李四光地质科学奖”地质科技研究者奖获得者。季强一直致力于中国中生代热河生物群、鸟类起源、真兽类哺乳动物起源和被子植物起源研究,先后发现了中华龙鸟、华夏龙、华夏颚龙、原始祖鸟、尾羽鸟、金凤鸟、神州鸟、吉祥鸟、热河兽、毛兽、始祖兽、中国袋兽、中华古果、始花古果等珍稀化石,使中国在这些领域的研究步入了国际先进行列,得到了国际科学界普遍承认和赞誉。季强在国内外科学刊物上发表论文140余篇,专著6部,其中在《自然》和《科学》杂志上发表11篇论文,曾获地质矿产部科技成果奖二等奖2项,三等奖2项,国土资源部科技成果奖一等奖1项,教育部科技成果奖一等奖1项。
中国辽宁首次发现侏罗纪多瘤齿兽类哺乳动物
多瘤齿兽是绝灭的哺乳动物的一个重要类群,生存于恐龙主宰的中生代,并在6500万年前的恐龙大灭绝中幸存了下来。多瘤齿兽通常被称为“中生代的啮齿类”。多年来仅对其牙齿有一点浅显的认识:其牙齿有一些类似啮齿类的特征,如一对增大、平卧的下门齿,其下颌后端一系列具有“低齿尖”的臼形齿形成与很多啮齿类相似的研磨结构。新发现的多瘤齿兽类哺乳动物产自中国辽宁建昌玲珑塔大西沟晚侏罗世髫髻山组,距今约16000万年。化石标本以对开的正模和副模形式保存,并见有毛发印痕。
译文来自:Science 16 August 2013: 779-783
张卫 教 授
复旦大学微电子学院
1995年6月毕业于西安交通大学,获博士学位。1995-1997年在复旦大学做博士后,1997年起任教于复旦大学,1999年晋升为教授。2001年-2002年,以及2008年先后在德国开姆尼茨技术大学和汉诺威大学做访问学者(洪堡基金会洪堡学者)。现任复旦大学微电子学系系主任、复旦-Novellus互连研究中心主任。曾先后获得上海市优秀博士后,上海市高校优秀青年教师,教育部新世纪优秀人才等荣誉称号,2002年获得教育部二等奖。
半浮栅晶体管
硅基TFET晶体管使用了硅体内的量子隧穿效应,而传统的浮栅晶体管的擦写操作则是使电子隧穿过绝缘介质。“隧穿”是量子世界的常见现象,可以“魔术般”地通过固体,好像拥有了穿墙术。“隧穿”势垒越低,相当于“墙”就越薄,器件隧穿所需电压也就越低。把TFET和浮栅相结合,半浮栅晶体管(SFGT)的“数据”擦写更加容易、迅速。
TFET为浮栅充放电、完成“数据擦写”的操作,“半浮栅”则实现“数据存放和读出”的功能。传统浮栅晶体管是将电子隧穿过高势垒(禁带宽度接近8.9 eV)的二氧化硅绝缘介质,而半浮栅晶体管(SFGT)的隧穿发生在禁带宽度仅1.1 eV的硅材料内,隧穿势垒大为降低。打个比方,原来在浮栅晶体管中,电子需要穿过的是一堵“钢筋水泥墙”,而在半浮栅晶体管中只需要穿过“木板墙”,“穿墙”的难度和所需的电压得以大幅降低,而速度则明显提升。这种结构设计可以让半浮栅晶体管的数据擦写更加容易、迅速,整个过程都可以在低电压条件下完成,为实现芯片低功耗运行创造了条件。
译文来自:Science 9 August 2013: 640-643
邓宏魁 教 授
北京大学生命科学学院
1984年毕业于武汉大学生物学系,分别获得上海第二医科大学免疫研究所、美国UCLA大学硕士和博士学位。在美国纽约大学医学中心Skirball Institute进行博士后研究。1997-1998年任职于美国麻省Antigen Express,Inc.公司,任免疫生物系部主任。1998-2001年任职于省Viacell Inc.公司,任分子生物学主任。2001年-现在,北京大学长江特聘教授。主要研究方向:1.体细胞重编程。2.人胚胎干细胞定向分化3.通过遗传修饰的手段建立疾病动物模型。发现艾滋病病毒(HIV)感染人体巨噬细胞所需的共受体CCR5,此项成就是这一领域的重大突破;建立了表达克隆基因的新方法,并克隆了2个趋化因子的受体基因,发现这两个受体可以介导HIV病毒感染人体细胞;最近从基质细胞的CDNA文库中克隆了人体血液干细胞体外扩增所需的分化抑制因子。
使用小分子化合物逆转“发育时钟”
哺乳动物细胞只有在胚胎的早期发育阶段具有分化为各种类型组织和器官的“多潜能性”,而随着生长发育成为成体细胞之后会逐渐丧失这一特性。人类一直在寻找方法让已分化的成体细胞逆转,使之重新获得类似胚胎发育早期的“多潜能性”,并将其重新定向分化成为有功能的细胞或器官,应用于治疗多种重大疾病。此前,通过借助卵母细胞进行细胞核移植或者使用导入外源基因的方法,哺乳动物体细胞被证明可以被进行“重编程”获得“多潜能性”。
译文来自:Science 9 August 2013: 651-654
叶升 教 授
浙江大学生命科学学院
1991毕业于厦门大学细胞生物学系;1999年获得美国贝勒医学院生物化学系博士后;2001年获美国得克萨斯大学西南医学中心生物化学系博士后;2001-2003年为美国Syrrx公司科学家;2003-2005年为美国德州农工医学中心科学家。2010至今为浙江大学生命科学研究院教授。在美国Syrrx公司担任科学家期间,作为基于结构的糖尿病药物设计主要参与人之一,所设计的高选择性双肽蛋白酶4抑制剂之一(SYR-322)已通过临床试验。日本厚生省已于2010年6月批准此新药(药名Nesina)上市。
FtsZ原丝纤维通过轴转机制而产生分裂力
FtsZ单体在结合GTP和结合GDP时的主要构象变化发生在T3环状结构区(T3 loop),GTP的g-磷酸基团能够和T3环的主链胺基形成两个强氢键相互作用,从而锁定T3环处于一种紧密结合构象(T构象)。当FtsZ结合GDP,失去了这两个强氢键相互作用后,T3环除了可以处于紧密结合构象之外,还可以处于一种松弛构象(R构象)。此外,在FtsZ原丝纤维的垂直构象中有两个非常关键的结构特征,首先,T3环处于紧密结合构象并和上面亚基的T7环相互作用,使得T7环上两个保守的天冬氨酸靠近GTPg-磷酸基团附近的一个水分子,在催化GTP水解的反应中,这两个天冬氨酸的酸性残基极化这个水分子,使其能够进攻GTP的g-磷酸基团。其次,在FtsZ原丝纤维的垂直构象中,相邻两个FtsZ亚基紧密结合,严丝合缝,夹在两亚基之间的GDP是处于一种封闭状态,除非两个亚基打开,是无法自由出来。因此推测,当GTP发生水解,GTPg-磷酸基团和b-磷酸基团之间的共价键断裂,由于二者都携带负电荷,它们之间会产生一个巨大的排斥力,当二者被封闭在两个FtsZ亚基之间时,这个巨大的排斥力驱使GTPg-磷酸基团推动T3环发生一个从紧密结合构象到松弛构象的构象变化,从而使两个FtsZ亚基之间的结合从T3环和T7环接触处打开,相邻亚基围绕支点发生折叠。GTP水解的化学能就这样转变成为相邻FtsZ亚基之间的构象变化。
译文来自:Science 26 July 2013: 392-395
陈化兰 研究员
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所
中国农业科学院兽医兽药学科“一级岗位杰出人才”。任世界动物卫生组织(OIE)生物标准委员会委员,OIE/国际粮农组织(FAO)禽流感专业委员会执行委员,OIE禽流感专家。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点开放实验室主任,国家禽流感参考实验室主任,OIE禽流感参考实验室主任。1994年以来,一直从事禽流感及猪流感相关基础研究和应用研究。国家杰出青年基金获得者,“973”项目首席科学家。先后主持国家“攻关”、“863”、“973”、国家自然科学基金等科研项目20多项;在国际重要学术杂志发表禽流感研究相关SCI论文50多篇;已获得6个禽流感疫苗新兽药证书,其中3个为基因工程疫苗;获得7项国家发明专利。主持完成成果“H5亚型禽流感灭活疫苗研制及其应用”获得2005年国家科技进步一等奖;主持完成成果“重组禽流感、新城疫二联活疫苗”获得2007年国家技术发明二等奖。主持研发的各种禽流感疫苗在国内外推广应用700多亿羽份。
H7N9病毒侵入人体发生突变可获高效人际传播能力
科研人员利用家禽和小鼠测试了H7N9病毒的致病能力。他们发现,从禽体内分离的H7N9病毒对鸡、鸭和小鼠无致病性,但从人体内分离的H7N9病毒可引起小鼠严重发病,体重下降超过30%,甚至死亡。进一步分析表明,人体的H7N9分离株在小鼠体内的复制能力与致病力较强的原因是其在人体复制过程中发生了基因突变。
由于流感病毒在哺乳动物雪貂与人类中的传播特性非常接近,因此雪貂常用作模式动物开展流感病毒传播的相关研究。科研人员利用雪貂测试了2株禽体H7N9分离病毒和3株人体H7N9分离病毒的传播能力。结果也证明,3株人体分离病毒在雪貂中的复制能力明显强于2株禽体分离病毒。对这5株H7N9分离病毒的呼吸道飞沫传播测试发现,其中1株禽体分离病毒和所有3株人体分离病毒在雪貂中均可经呼吸道飞沫传播,且1株人体分离病毒传播效率最高。这说明,人体的H7N9病毒可经飞沫在雪貂中高效传播。
译文来自:Science 26 July 2013: 410-414
柴继杰 教 授
清华大学生命科学学院
1987获得大连轻工业学院化学工程系学士学位,在1997年获得中国协和医科大学药物分析学博士学位。随后分别在中科院生物物理研究所和普林斯顿大学进行博士后的研究工作。关注并研究在生物学及药学应用中的重要大分子结构与功能。主要通过蛋白晶体衍射的方法及一些细胞生物学、生物化学等手段阐述这些生物大分子在结构和功能上的联系。领导的实验室并不局限于已建立的研究框架,还在与北京生命科学研究所的其他研究小组合作,开展联合研究项目。一个正进行的研究方向将关注于组蛋白的共价修饰调控基因转录的分子机制,主要集中于组蛋白甲基化及去甲基化酶催化机理的研究。另外,一些调控蛋白如何特异性识别不同的组蛋白的共价修饰也属于其研究范围。实验室另外的一个研究的领域是有关病原菌与宿主间的相互关系。在植物与动物体中,都编码一类高度保守的蛋白质——NBS-LRR蛋白。这类蛋白对动植物种的免疫反应都具有很重要的作用。
NLRC4蛋白自抑制机制的结构基础
NOD样受体为近年来发现的一类位于细胞质内的模式识别受体,能够识别进入胞内的病原分子从而引起免疫应答,是机体天然免疫系统的重要组成部分。NOD样受体的异常与很多疾病密切相关,包括如关节炎等各种自身免疫疾病、肥胖等各种代谢综合症、炎症性肠病以及肿瘤的发生。对该家族蛋白作用机制的研究正成为基础免疫学领域的一个重要的热点领域。
研究组获得了小鼠NLRC4蛋白的晶体并通过X射线晶体衍射的方法解析了该蛋白分辨率为3.2 的晶体结构。结构显示单独的NLRC4蛋白以单体的形式处于自抑制状态。该蛋白中的核苷酸结合结构域(nucleotide-binding domain,NBD)结合的是ADP,ADP介导的NBD同侧翼螺旋结构域(winged-helix domain,WHD)之间的相互作用对维持NLRC4的自抑制状态十分关键。螺旋结构域2(helical domain 2,HD2)通过和NBD中一段功能重要的α螺旋相互作用也参与了维持NLRC4的自抑制状态。C末端的富含亮氨酸重复序列(leucine-rich repeat,LRR)结构域正好处于该蛋白发生多聚化的位置,从而进一步保证自抑制状态的维持。当通过氨基酸突变的方法打破NBD-WHD、NBD-HD2或NBD-LRR之间的相互作用后,这些突变体在细胞内组成型激活NLRC4。以上的结构和生化结果表明,NLRC4蛋白是通过以NBD为中心多个结构域协同的方式维持自抑制状态。NLRC4蛋白自抑制作用分子机制的揭示不仅加深了对该家族蛋白静息状态维持机制的认识,也为了解一些疾病相关突变体异常激活的原因提供了重要线索。
译文来自:Science 12 July 2013: 172-175
管轶 教 授
香港大学微生物学系
世界知名微生物科学家。1978年考入江西医学院(现南昌大学医学院)。1986年获中国医学科学院儿科硕士。1993年1月考入香港大学攻读博士学位。后入选香港大学和美国合办的WHO动物流感研究中心工作。获博士学位后,赴美国尤纳西州孟菲斯市的圣裘德儿童研究医院,随世界著名流感研究专家Robert Webster攻读博士后。1997年起重点研究禽流感病毒。2001年1月学成回国,在香港大学从事动物流感研究。2003年10月,在果子狸身上找到SARS病毒。管轶和李康生教授共同负责的团队(香港大学与汕头大学医学院共同组建的“联合流感中心”)已成为世界上最早分离出SARS病毒、并于SARS复发时率先在果子狸身上发现SARS病毒的研究机构。他们的实验室已成为世界卫生组织(WHO)在全球的八个参比实验室之一,已鉴定出世界上所有的20多种H5N1禽流感变异形。为印尼分离出人感染禽流感病毒,并与WHO合作,为东南亚和大洋洲科研人员提供培训。2004年1月、2005年9月、2005年11月三次成为美国著名杂志《时代》周刊报道人物。2005年被美国《时代》周刊评选为全世界十八名医疗英雄之一,同年12月,又名入CCTV中国经济年度人物 “社会公益奖”候选人。
人H7N9病毒在雪貂和家猪中的感染性、传播性和致病性
该研究采用分离自禽流感病人的H7N9病毒株,研究其在雪貂及家猪中的感染性和传播性。通过研究发现,病毒可感染并在雪貂的上、下呼吸道复制,侵袭淋巴结、脑等肺外组织;感染后可引起长达一周的鼻腔泄毒;病毒可在直接接触的雪貂间有效传播,并可传播给少量的空气接触组的雪貂。同样,家猪感染病毒后也有6天的鼻腔泄毒,但在家猪间未观测到直接传播和空气传播。
由于雪貂是感染流感病毒后病理免疫表现最接近人类的动物模型,本研究显示了雪貂感染H7N9病毒后的病理性变化、病毒的组织分布、泄毒周期、泄毒曲线;在雪貂中该病毒具有一定的传播能力,提示病毒也有可能具备某种程度人传人的能力,同时还发现,早在雪貂出现临床症状之前,鼻腔泄毒已经开始。由于家猪一直被认为是流感病毒从禽鸟向人类传播的“中间宿主”,在此次H7N9爆发溯源中,病毒是直接来自于禽鸟还是曾经经过家猪的中间宿主孵育作用仍未明确。该研究发现,人H7N9病毒虽然能感染家猪,但并未在家猪中形成有效的直接传播和空气传播,提示侵袭人类的H7N9病毒来源于猪群的可能性不大。
该研究揭示了病毒感染雪貂的临床病理变化特征,提示了H7N9病毒具备空气传播、以及人传人的可能性,为H7N9禽流感的防控提供了科学依据。
译文来自:Science 12 July 2013: 183-186
陈化兰 研究员
中国农业科学院哈尔滨兽医研究所
中国农业科学院兽医兽药学科“一级岗位杰出人才”。任世界动物卫生组织(OIE)生物标准委员会委员,OIE/国际粮农组织(FAO)禽流感专业委员会执行委员,OIE禽流感专家。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点开放实验室主任,国家禽流感参考实验室主任,OIE禽流感参考实验室主任。1994年以来,一直从事禽流感及猪流感相关基础研究和应用研究。国家杰出青年基金获得者,“973”项目首席科学家。先后主持国家“攻关”、“863”、“973”、国家自然科学基金等科研项目20多项;在国际重要学术杂志发表禽流感研究相关SCI论文50多篇;已获得6个禽流感疫苗新兽药证书,其中3个为基因工程疫苗;获得7项国家发明专利。主持完成成果“H5亚型禽流感灭活疫苗研制及其应用”获得2005年国家科技进步一等奖;主持完成成果“重组禽流感、新城疫二联活疫苗”获得2007年国家技术发明二等奖。主持研发的各种禽流感疫苗在国内外推广应用700多亿羽份。
含有2009/H1N1病毒基因的H5N1重配病毒可在豚鼠间经空气传播
2009甲型H1N1具有高度的传播性,目前仍在全世界流行,在各地猪群中也很容易检测到。H5N1病毒与2009甲型H1N1病毒很有可能在自然界发生基因重配。H5N1病毒能否在这种重配过程获得人与人空气传播的能力,令人高度担忧。陈化兰研究团队在严格生物安全条件下,采用反向遗传技术,在保留H5N1病毒HA基因的前提下,构建了含有1个至7个不等的2009甲型H1N1病毒基因的所有127种可能的重配病毒。利用小鼠测试了这127种重配病毒对哺乳动物的致病力,发现其中三分之二以上对小鼠高度致死;利用豚鼠模型对21种重配病毒进行传播能力的评估,结果发现,有8种病毒能够经空气传播,其中4种获得高效空气传播能力。这项研究证明H5N1病毒确有可能通过与人流感病毒的基因重配,获得在哺乳动物之间高效空气传播的能力,从而具备引起人间大流行的潜力,从一个全新的角度揭示了H5N1病毒对全球公共卫生构成的现实威胁。
译文来自:Science 21 June 2013: 1459-1463
高福 院 士
中国科学院微生物研究所所长
1983年毕业于山西农业大学,1986年北京农业大学获硕士学位,1995年英国牛津大学获博士学位。先后在加拿大卡尔加里大学、英国牛津大学,美国哈佛大学/哈佛医学院从事博士后研究工作。2001-2004年任英国牛津大学讲师、博士生导师、研究组长。2004-2008年任中国科学院微生物研究所所长。2008年至今任中国科学院病原微生物与免疫重点实验室主任。2010年至今任牛津大学客座教授。2011年5月至今任中国疾病预防控制中心副主任。2013年12月当选中国科学院院士。
高福的主要研究方向为病原微生物跨种间传播机制与分子免疫学,主要从事T细胞识别、流感病毒等囊膜病毒侵入的分子机制、禽流感等动物源性病原跨种间传播的机制研究等。
在H5N1禽流感病毒跨种间传播机制
高致病性H5N1禽流感病毒跨种传播感染人并导致死亡事件时有发生,然而其跨种传播分子机制还有待阐明。高福团队利用表面等离子共振技术研究了H5N1病毒野生型和突变型(突变后病毒能在雪貂中传播)HA蛋白分别与禽源和人源受体类似物的结合能力,发现野生型HA只结合禽源受体,而突变型HA不仅保留了对禽源受体的结合能力,还具备了结合人源受体的能力。这表明突变型H5N1病毒有可能感染哺乳动物上呼吸道,并侵染肺部组织造成严重感染。之后,利用晶体学方法解析了高致病性禽流感H5N1病毒的野生型和突变型HA蛋白分别与禽源和人源受体类似物的复合物结构,揭示了突变型HA与人、禽受体结合的特点以及结构基础,发现关键的Q226L氨基酸突变决定了受体结合特性转换并进一步阐明了这种转换机制,同时证明了该突变型HA的其他三个氨基酸突变也对病毒获得空气传播能力起重要作用。
译文来自:Science 21 June 2013: 1463-1467