“拼乐高”发Nature？武大教授2年内再登顶刊！

武汉大学 · 公众号 · 大学校园 · 2024-10-31 09:29

正文

采取类似“乐高积木”的模块化设计思路
研发设计人工病毒受体
突破病毒学研究瓶颈
武汉大学严欢教授团队
首次提出定制化病毒受体（CVR）概念
促进相关病毒感染致病机制的基础研究

以及疫苗与抗病毒药物的开发

团队研究成果发表于Nature期刊
和珞珞珈珈一起走近这项
病毒学领域重大研究成果

10月30日，武汉大学生命科学学院/病毒学国家重点实验室/泰康生命医学中心严欢团队、广州实验室/中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队以及华盛顿大学David Veesler团队合作在国际顶级期刊Nature在线发表了题为“Design of customized coronavirus receptors”的研究论文（Article）。严欢团队首次提出“定制化病毒受体（CVR）”的概念，旨在不依赖天然受体的条件下构建易感细胞模型。

▲武汉大学严欢教授团队

受体识别是病毒感染与传播过程中的关键事件。细胞上的受体分子既是理解病毒入侵机制的核心线索，也是构建感染模型、推动机制研究和药物研发的基础。然而，天然受体鉴定工作存在较高的不确定性与滞后性，有些重要病毒的受体鉴定几十年未有突破，严重阻碍了相关病毒学研究的深入推进。面对这一挑战，严欢团队另辟蹊径地提出了“设计人工病毒受体”的新设想，采取类似于“乐高积木”的模块化设计思路，将完整的受体分解为“病毒结合域（VBD）”与“人工受体框架（ARS）”两部分分别进行设计与优化，最终通过分子嫁接获得定制化病毒受体（Customized coronavirus receptors, CVR）。

▲人工病毒受体的设计思路

严欢团队从ACE2受体出发，以新冠病毒为研究模型，深入分析了影响受体功能性的关键因素，开发了一套适用于冠状病毒的人工受体模块化设计方案，并与华盛顿大学David Veesler团队合作通过结构生物学手段进一步揭示了人工受体发挥功能的分子机制。利用人工受体技术，严欢团队为来自6个不同亚属的12种冠状病毒设计了具有功能性的CVR。通过与石正丽团队合作，CVR感染模型成功实现了HKU5等冠状病毒的分离培养。通过为一些受体未明且缺乏感染模型的病毒设计人工受体，有望突破病毒学研究瓶颈，促进相关病毒感染致病机制的基础研究以及疫苗与抗病毒药物的开发。

▲人工病毒受体的科学与应用价值

该论文是严欢教授团队继2022年12月Nature发文后的第二项重大研究成果。严欢教授、石正丽研究员和David Veesler教授为该论文的共同通讯作者；武汉大学生命科学学院博士生刘鹏、硕士生黄美玲，中国科学院武汉病毒研究所博士后郭华，华盛顿大学Matthew McCallum为该论文的共同第一作者。该研究得到了武汉大学泰康生命医学中心、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。