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找准靶点 摧毁H5N1病毒基因组复制工厂

来源:第一财经日报
摘要:专访中国科学院院士、南开大学校长饶子和这个冬天,中国一些地区关于人感染高致病性禽流感病毒的坏消息不时传出。国际权威的科学杂志《自然》(Nature)2月4日刊登的来自中国的一篇论文,在H5N1禽流感病毒研究上有了重大突破。这位已在3年前调任南开大学校长、开始学习做教育家的科学家,这些年来每次出现在公众视野中时......

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专访中国科学院院士、南开大学校长饶子和



这个冬天,中国一些地区关于人感染高致病性流感病毒的坏消息不时传出。但在上周,英国传来了好消息。



国际权威的科学杂志《自然》(Nature)2月4日刊登的来自中国的一篇论文,在H5N1禽流感病毒研究上有了重大突破。



该论文的主导人物之一,是中国科学院院士、南开大学校长、清华大学结构生物学实验室负责人饶子和。



2月8日上午,正值寒假,饶子和在清华大学的实验室接受了《第一财经日报》的专访。



这位已在3年前调任南开大学校长、开始学习做教育家的科学家,这些年来每次出现在公众视野中时,总能带来许多惊喜:



1995年,在《自然》上发表艾滋病病毒相关蛋白质结构的论文,被称为“为抗艾滋病研究开辟了新途径”;2003年,带领团队解析并锁定了SARS病毒的药物标靶蛋白;2008年,带领团队成功解析并锁定了高致病性H5N1禽流感病毒标靶蛋白……



发现新靶点



这一次,饶子和与刘迎芳教授等同事,成功地在禽流感病毒标靶蛋白上找到了新的药物作用靶点。所谓靶点,即药物在体内发生作用的结合位点。



当病毒入侵人的身体时,一般来说,人体免疫系统能够辨认出这些“不速之客”,并释放出抗体与之作战。不过,有些狡猾的病毒可以逃过人体免疫系统的辨认,H5N1禽流感病毒就是这样的病毒。



这种病毒之所以能在人体内兴风作浪,是因为它能够不断变异,从而逃过抗体乃至药物的阻拦,侵入正常细胞。



在之前的研究中,饶子和已与同事发现,禽流感病毒基因组中,由代号分别是“PA”、“PB1”、“PB2”三个亚基组成的聚合酶复合体,是承担病毒RNA(核糖核酸)复制和转录“使命”的关键组合。打个比方说,这个复合体就像一个微型的病毒基因组复制工厂,一旦伴随着病毒侵入正常细胞,就开始利用正常细胞内的原料进行病毒基因组的复制。



不过,虽然禽流感病毒会不断变异,但这个复合体本身却非常稳定,突变率很低,可以成为设计抗禽流感药物时的主要靶点蛋白质。



但要想有效命中这个靶点,就要对该靶点蛋白质的结构和功能有更深入的认识。经过多年的研究,人们目前对于PB1和PB2的功能已经比较了解,对PA却始终不甚了了。



去年8月,饶子和及其同事已经证实了,如果在PA的C端(羧端)中置入一个特殊的短肽(肽是两个或两个以上的氨基酸以肽键相连的化合物),就可以切断这个病毒基因组“复制工厂”的工作进程,从而阻断病毒复制。这为抗禽流感治疗提供了一个潜在的靶点,该发现当时发表在《自然》上,并引起了广泛关注。



而这一次,饶子和与其同事通过解析PA的另一端,即N端(氨端)的三维结构,发现该蛋白具有内切核酸酶的结构特征,而且在活性中心发现了一个可能与其活性密切相关的镁离子。笼统来说,这里可以看作是病毒基因组“复制工厂”的关键设备,而镁离子则可能决定着这个“设备”能否顺利开动。



更为重要的是,PA的N端同样具有高度保守性,换句话说,这里是另一个非常重要的、潜在的广谱抗流感药物开发靶点。只要能找到办法抑制住该端的内切酶活性,禽流感病毒基因组的复制将被有效阻止,从而无法对生命造成威胁。



“业余时间”搞科研



当与本报记者谈起这一重大科研突破时,饶子和淡然地说:“这不过是我众多科研项目中的一个。”



除了高致病性禽流感病毒,饶子和领导的研究组的研究对象还包括病毒性肝炎、SARS、流感、感染性腹泻、肺结核、艾滋病等高发、突发及高致死率的传染性疾病。



让人难以想象的是,这诸多研究全是饶子和在“业余时间”进行的。



“我的大脑有一个按钮,在南开大学时,我想的就全是学校的事情,”这位南开校长一边说,一边做出一个转动按钮的动作,“如果拨到这边,我想的就全是科研上的事情。”



他笑着说:“这两种转化还是蛮灵的!”



话虽如此,饶子和还是付出了比常人更多的心血。用饶子和研究组里的研究生娄智勇的话来说,就是“饶老师把100%的工作时间扑在了南开大学上,然后又另外抽出100%的工作时间用于科学研究”。



因此,不管是周末、假期,还是饶子和来北京开会的间隙,清华大学生物物理实验室内总能看到他的身影;就连记者对他的采访,也几乎是在他的“催促”下完成的。



而这位说话时喜欢冒出几个英文单词的科学家,目前在国际主流学术刊物发表的论文已超过200篇,其中不乏发表在《自然》、《细胞》(Cell)、美国《国家科学院院刊》(PNAS)等权威杂志上的重要作品。
作者: 2009-2-12
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