全球約有5,800 萬人受到C型肝炎病毒引起的慢性發炎的影響，這是導致肝癌的主要因素之一，每年有30 萬人死於該疾病，目前尚無疫苗。迄今為止，治療方法仍無法降低全球丙型肝炎的發生率，因此研究人員開始尋求疫苗的開發。然而，由於對病毒進入細胞的蛋白質複合物了解不足，研發工作進展持續受阻。

哥本哈根大學一個跨學科研究小組的一項新研究即將改變這一現狀。

亞尼克-普倫特副教授說：”我們首次發現了丙型肝炎病毒表面的蛋白質複合物，這種複合物能使丙型肝炎病毒與我們的細胞結合。”

博士後埃利亞斯-奧格斯塔德（Elias Augestad）說：”對蛋白質複合物結構的了解將使我們能夠設計出能夠阻止病毒感染細胞的候選疫苗。”

HCV 包膜蛋白E1 和E2 形成異種二聚體（E1/E2），是中和抗體的標靶。然而，這些E1/E2 異源二聚體以及所有肝炎病毒包膜蛋白複合物的高階組織結構仍未知。

這種蛋白質複合物有助於病毒與細胞結合。在冠狀病毒中，它是一種所謂的尖峰蛋白，具有眾所周知的尖峰。丙型肝炎病毒的結構不同，但蛋白質複合物的功能相同。

這項研究可被視為C型肝炎病毒疫苗開發的藍圖。科學家希望能夠利用新知識開發出一種疫苗，使免疫系統產生抗體，有效地與C型肝炎病毒表面結合，使其無害。

研究人員由此測定了兩個E1/E2 異源二聚體同源排列的冷凍電子顯微鏡結構。揭示了同源二聚體是如何在分子層面上建立起來的，並深入了解了中和抗體逃脫和HCV 的膜融合，這是由E2 主題（如超變異區1 和抗原位點412）以及跨膜螺旋（包括E1 內部的兩個螺旋）的組織所協調的。這項研究解決了人們長期以來對肝炎病毒包膜蛋白高階寡聚排列的疑問，並為新型肝炎病毒疫苗抗原的設計提供了一個重要框架。

「表達和清理蛋白質複合物極其困難，這也是以前沒有人這樣做的原因。丙型肝炎病毒表面的這些蛋白質的結構使它們極其脆弱。」亞尼克-普倫特副教授說：」研究人員不知道他們要面對的是什麼，因此，每當有人試圖在實驗室中複製這些蛋白質結構時，還沒來得及研究它們，它們就會分崩離析。外複製這些蛋白質複合物，並對它們進行仔細研究。

這項研究成果是哥本哈根大學健康與醫學科學學院兩個系合作的成果，已發表在《自然》雜誌。

免疫學和微生物學係以及赫維多夫勒醫院的亞尼克-普倫特（Jannick Prentø）與博士後埃利亞斯-奧格斯塔德（Elias Augestad）共同發起了這個計畫。起初，這兩位研究人員主要是單獨開展這個具有挑戰性的項目，但後來雅尼克-普倫特開始在大學裡尋找在所謂跨膜蛋白結構鑑定方面具有必要專業知識的人，這是一個高度專業化的領域，是確定如何防止丙型肝炎病毒在體內傳播的關鍵。

他由此結識了生物醫學科學系分子心臟病學和膜蛋白負責人龐圖斯-古爾東（Pontus Gourdon）和他的同事王凱拓（Kaituo Wang）。

DOI: 10.1038/s41586-024-07783-5

編譯自/ ScitechDaily