中国科学院大学博士生导师、中国科学院微生物研究所施一研究员和国科大存济医学院院长高福院士团队通力合作在揭示寨卡病毒致病机制方面取得重要进展，研究结果以“Zika virus NS1 structure reveals diversity of electrostatic surfaces among flaviviruses（寨卡病毒NS1结构揭示不同黄病毒NS1存在不同的表面电荷分布）”为题于2016年4月18日在线发表在国际权威学术期刊Nature Structural & Molecular Biology上。

　　寨卡病毒属黄病毒科黄病毒属，通过伊蚊传播，于1947年首次在非洲分离，后来常在亚洲和非洲部分热带地区暴发和传播，但是由于人感染后症状很轻一直被科学界忽略。2013年在法国玻里尼西亚暴发后，病毒迅速蔓延到美洲，已波及南美、加勒比海地区25个国家和地区。与此同时越来越多的证据表明寨卡病毒与胎儿和新生儿的小头畸形症及严重的神经系统并发症如格林巴利综合症有关。寨卡病毒可以在怀有小头畸形症胎儿的孕妇的羊水以及小头畸形症新生儿的脑组织中检测到。此外，寨卡病毒可以感染人神经祖细胞并导致细胞死亡。目前临床上还没有可用的疫苗和特效治疗药物来预防和控制寨卡病毒感染。

　　寨卡病毒与其它黄病毒属成员一样，基因组为单股正链RNA，由单一的开放读码框编码3个结构蛋白（C、prM/M和E），及7个非结构蛋白（NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5）。其中NS1是病毒唯一分泌并与宿主相互作用的重要蛋白，在病毒感染、复制、病理及免疫逃逸过程中起着重要作用。NS1在细胞内形成同源二聚体，与胞内膜系统的脂类结合，参与病毒复制，同时NS1还可形成由3个二聚体组成的同源六聚体，以可溶性形式分泌于胞外，通过与宿主免疫系统及其它宿主因子的相互作用帮助病毒免疫逃逸及加强致病性，同时NS1可诱导机体产生抗体，是病毒感染的主要抗原，也是病毒早期诊断的重要标志物。

       施一、高福研究团队率先解析了寨卡病毒非结构蛋白NS1的C端三维结构，发现其形成棒状的同源二聚体结构，一面由20个反平行的β折叠形成梯形结构，另一面由复杂的环状结构组成。与同属的西尼罗病毒（WNV）和登革病毒（DENV）的NS1蛋白结构相比，寨卡病毒NS1的整体结构很相似，但是在环状结构表面却存在不同的表面电荷分布特征。DENV I型和II型的NS1在环状结构表面的中心区域呈现正电荷分布，WNV的NS1则呈现负电荷分布，而寨卡病毒的NS1则既有正电荷又有负电荷。此区域正是位于NS1六聚体桶状结构的外侧，完全暴露在外面，为NS1与宿主相互作用的主要界面，也是抗体靶向的关键区域。此区域不同的表面电荷分布特征极有可能与不同黄病毒的致病模式不同有关，提示我们应该从NS1着手去研究其与小头畸形症、神经系统并发症的关系。这些研究极大丰富了人们对寨卡病毒的认识，为应对寨卡病毒疫情及防控提供了重要的理论基础。 
　　中国科学院微生物所博士生宋豪为文章的第一作者，施一研究员及高福院士为通讯作者。施一研究员和高福院士均为中国科学院大学岗位教授。研究得到国家自然科学基金委应急研究项目、国家科技部973项目和中科院应急攻关项目等资助。 
论文链接：http://www.nature.com/nsmb/journal/vaop/ncurrent/full/nsmb.3213.html

图1 寨卡病毒NS1与其它黄病毒NS1结构比较，揭示了不同黄病毒NS1存在不同的表面电荷分布特征