【重磅】流感HA三聚体蛋白：流感病毒研究工具迎来新成员

【重磅】流感HA三聚体蛋白：流感病毒研究工具迎来新成员前

言流感病毒对全球公共卫生造成重大影响，数次流感大爆发给人类经济和健康造成了严重危害。现在全球每年因流感导致的呼吸道疾病造成死亡的病例仍高达几十万。接种疫苗是预防流感病毒感染及严重并发症的有效手段。流感疫苗主要靶向病毒HA蛋白，已获批上市的第一款重组蛋白疫苗Flublok®便采用全长HA0蛋白，还有一些研究采用HA病毒样颗粒或HA胞外区三聚化重组蛋白。01流感病毒简介流感病毒属于正粘病毒家族，是一种有包膜的、负链RNA病毒。根据抗原性不同，流感病毒分为甲型、乙型、丙型。人流感主要由甲型和乙型引起。甲型和乙型病毒表面有两个重要的糖蛋白抗原：血凝素(Hemagglutinin,HA)、神经氨酸酶(Neuraminidase,NA)，分别具有使病毒进入细胞和病毒从细胞中释放的功能。甲型流感HA和NA容易发生突变，导致免疫原性改变，因此分为多种亚型，如引起季节性流感的H1N1、H3N2，高致病性禽流感H5N1、H7N9等。乙型流感HA和NA无亚型之分，目前主要包含Yamagata系或Victoria系。02流感血凝素HA的结构及功能通过对不同流感病毒血清型HA蛋白进行结构解析，确定了不同血清型HA蛋白的三级结构及功能。流感病毒的HA蛋白负责介导病毒与受体的结合和膜融合。首先HA蛋白与宿主细胞表面的唾液酸结合，通过内吞作用进入宿主细胞，在低pH诱导下，最终实现由膜融合前状态（pre-fusion）到膜融合后状态（post-fusion）的转变，造成病毒与宿主细胞膜的融合。HA前体蛋白（HA0）首先在细胞内质网合成，后经过特定位点被胰蛋白酶样丝氨酸内切蛋白酶裂解，形成以二硫键链接的HA1和HA2亚基，共同构成成熟的HA三聚体。HA0裂解为HA1和HA2是病毒融合宿主细胞所必需的构象变化和具有感染性的前提，对病毒激活至关重要。图1.源于参考文献成熟的HA蛋白在病毒表面以非共价同源三聚体形式存在，每个三聚体分为头部和茎部两个结构功能域。HA1是球状头部的主要成分，位于膜-远端，HA2是茎部的主要成分，位于膜-近端。将HA蛋白锚定到病毒脂质包膜中的茎由HA2和部分HA1组成。其中，HA1用于介导受体结合，包含受体结合域（RBD）和残留酯酶结构域（VestiralEsteraseDomain,VE）。RBD处于每个单体的膜-远端的顶部，含有唾液酸结合位点，呈口袋状。VE处于RBD的下方。HA三聚体的头部涉及多个抗原位点，包括免疫优势抗原位点，如Sa、Sb、Ca1、Ca2和Cb，这些位点环绕在RBD周围，而HA三聚体结构对这些免疫优势抗原位点的维持具有重要作用。但由于HA头部氨基酸序列在免疫选择压力下易发生突变，靶向HA头部开发的疫苗很难具备广谱性，难以应对流感毒株的突变。相比之下HA茎部更加保守，含有疏水的膜融合肽（fusionpeptide）和由HA2的C端形成的跨膜区。HA2用于介导病毒与细胞膜的融合，存在能诱导产生交叉反应抗体的抗原表位，是诱导广谱保护性免疫的主要靶点。来自中科院上海生科院的研究揭示了识别HA茎部保守构象表位的抗流感病毒广谱中和抗体3E1的结构和功能，为基于结构的广谱疫苗开发提供理论依据。图2.源于参考文献为保持重要构象表位的存在，基于HA结构和功能的研究，在设计靶向HA蛋白的流感疫苗或抗病毒药物时，需要使重组表达的HA蛋白更接近天然蛋白的构象。✦义翘神州重组流感HA三聚体蛋白由于流感HA蛋白在天然状态下呈现三聚体构象，义翘神州为更好的支持流感疫苗及药物的开发，已成功上线2024年流感疫苗株HA三聚体蛋白（货号：40938-V08H2、40940-V08H2），欢迎咨询。InfluenzaAH1N1(A/Wisconsin/67/2022)HATrimerProtein(HisTag)(HPLC-verified),Cat:40938-V08H2ThepurityofInfluenzaAH1N1(A/Victoria/4897/2022)Hemagglutinin/HATrimerProtein(HisTag)

(HPLC-verified)(Cat:40938-V08H2)

wasmorethan95%andthemolecularweightofthisproteinisaround225kDaverifiedbySEC-MALS（Routinelytested）ImmobilizedRecombinantInfluenzaAH1N1(A/Victoria/4897/2022)

HAProtein(Cat:40938-V08H2)

at5μg/mL(100μL/well)canbindRecombinantHumanGalectin-1/LGALS1Protein(Cat:10290-HNAE),theEC50

is120-350ng/mL.ImmobilizedInfluenzaAH1N1(A/Victoria/4897/2022)HemagglutininTrimerProtein(ECD,HisTag)(Cat:40938-V08H2)

at1μg/mL(100μL/well)canbindantibodytargetstheHAstemregionofH1N1,theEC50

is4ng/mL-12ng/mL.【参考文献】[1]

GamblinSJ,SkehelJJ.Influenzahemagglutininandneuraminidasemembraneglycoproteins.JBiolChem.2010.[2]

Dzimianski,etal.StructuralinsightsintothebroadprotectionagainstH1influenzavirusesbyacomputationallyoptimizedhemagglutininvaccine.CommunBiol.2023[3]

CharlesJ.Russell.

HemagglutininStabilityandItsIm