北京的一個(gè)深夜，中科院微生物所二年級(jí)博士生孫曉曼放下移液槍，關(guān)閉了顯微鏡，心里感到一陣輕松。
這個(gè)剛剛結(jié)束了3個(gè)多月辛苦實(shí)驗(yàn)的年輕小姑娘可能還不知道，她和她所在的實(shí)驗(yàn)室剛剛贏得了一場(chǎng)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
新病毒乍現(xiàn)？
近代以來(lái)，流感病毒曾數(shù)次引起大規(guī)模流行病，對(duì)人類健康造成了巨大威脅。為應(yīng)對(duì)流感侵襲，科學(xué)家對(duì)流感病毒傳播機(jī)制和致病機(jī)理的研究從未停止。
學(xué)界普遍認(rèn)為，流感病毒起源于禽類，但如今卻在多種哺乳動(dòng)物中廣泛傳播，如豬、虎、馬等大型動(dòng)物，以及狗、海獅等小型動(dòng)物。
其中，蝙蝠是否攜帶流感病毒或者發(fā)病引起了科學(xué)家的極大興趣。中科院微生物所助理研究員施一說(shuō)：“蝙蝠的種數(shù)高達(dá)近1200種，占哺乳動(dòng)物物種總數(shù)的1/4，成員遍布全世界。它們能通過(guò)飛行進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移，還有社會(huì)性，這些都有利于流感病毒的傳播和獲得。”
今年春天，美國(guó)生物學(xué)家Ruben O. Donis和他的同事經(jīng)過(guò)兩年的“蹲點(diǎn)”，終于在南美洲的危地馬拉逮到了幾只特殊的蝙蝠。
隨后，Donis等人從這些蝙蝠體內(nèi)擴(kuò)增出一種全新的A型流感病毒基因組，這種病毒的基因組片段與現(xiàn)在所有已知的病毒亞型相比，都有著很大差異。
這是個(gè)令人震驚的事實(shí)。“蝙蝠攜帶多種病毒，是病毒學(xué)研究的主要對(duì)象。”施一告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，“如果新發(fā)現(xiàn)的流感病毒基因組被證明可形成活病毒，蝙蝠可能會(huì)是流感病毒重要的中間宿主，流感病毒的自然貯存宿主就又增加了一個(gè)新成員，這對(duì)流感病毒的研究與防控意義重大。”
果然，美國(guó)人的發(fā)現(xiàn)一經(jīng)發(fā)表，全球各大實(shí)驗(yàn)室便馬上行動(dòng)起來(lái)。
快速揭秘
中科院微生物所病原微生物與免疫學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是最早著手開展這項(xiàng)研究的團(tuán)隊(duì)之一。該實(shí)驗(yàn)室主任、囊膜病毒與結(jié)構(gòu)免疫學(xué)組長(zhǎng)高福認(rèn)為：“中國(guó)已經(jīng)具備了相應(yīng)的突破能力。”
在流感病毒表面，有兩種關(guān)鍵的囊膜蛋白——血凝素蛋白（HA）和神經(jīng)氨酸酶蛋白（NA），它們分別負(fù)責(zé)流感病毒粒子的侵入和釋放，也因此成為流感疫苗和抗流感藥物研制的重要靶點(diǎn)。人人聞風(fēng)色變的禽流感H5N1病毒中的“H5”和“N1”，就是代表著不同的血凝素蛋白和神經(jīng)氨酸酶蛋白亞型。
此次在危地馬拉蝙蝠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的新病毒，其HA和NA與其他病毒的差異尤為明顯。Donis將它們分別命名為H17和N10，以區(qū)別于已知的H1～H16和N1～N9亞型。
“結(jié)構(gòu)與功能”聯(lián)合研究正是高福課題組的強(qiáng)項(xiàng)。
科研人員馬上開始對(duì)新型流感病毒H17和N10蛋白進(jìn)行研究，他們迅速拿到這兩個(gè)蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的功能研究。
結(jié)果令人咋舌。“N10蛋白非常新，它沒(méi)有N1～N9中的關(guān)鍵酶活位點(diǎn)，維系酶活位點(diǎn)的周圍關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域也發(fā)生了顯著變化。這就是說(shuō)，它并沒(méi)有NA蛋白常規(guī)的神經(jīng)氨酸酶活性所需要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，我們進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。”孫曉曼說(shuō)。
要知道，許多抗流感藥物正是與酶活位點(diǎn)結(jié)合才發(fā)揮作用的。新病毒的N10沒(méi)有常規(guī)酶活，卻可能在蝙蝠體內(nèi)生存，它有沒(méi)有可能是其他流感病毒的“先祖”？人們能否借此了解蝙蝠來(lái)源流感病毒的感染機(jī)制？
相關(guān)的疑問(wèn)還有很多，但不管怎樣，中國(guó)科學(xué)家的這一發(fā)現(xiàn)，已將人們對(duì)神經(jīng)氨酸酶家族的認(rèn)識(shí)和探索推向了一個(gè)新的層次。
新生力量
重要的科學(xué)工作總是存在競(jìng)爭(zhēng)。在高福課題組將蝙蝠攜帶流感病毒N10的工作整理成文后投稿的第21天，美國(guó)斯克利普斯研究所分子生物學(xué)家Ian Wilson也將類似的研究投給了《美國(guó)科學(xué)院院刊》，最后兩篇文章同期發(fā)表，該刊還同時(shí)配發(fā)了評(píng)述文章。