Dengue structure differs at the temperatures of its human and mosquito hosts

Xinzheng Zhanga, Ju Shenga, Pavel Plevkaa, Richard J. Kuhna, Michael S. Diamondb, and Michael G. Rossmanna,1. PNAS. 110: 6795–6799, 2013.

Speaker: Yong-Shiang Cao (曹詠翔)                            Time: 15:00~16:00, Sep. 18, 2013

Commentator: Dr. Hsiao-Sheng Liu (劉校生 老師)   Place: Room 601

摘要

登革病毒是會造成人類重大疾病之一的病原體，它以蚊子做為傳播媒介感染人類。被登革病毒感染後造成的疾病從比較輕微的發燒、關節疼痛到比較嚴重的出血性登革熱及登革休克症候群。登革病毒在不同生活周期時會表現出不同的病毒表面型態。外套膜E蛋白是登革病毒組成病毒表面的主要蛋白，在未成熟的病毒中為prM-E異源二聚體組成的三聚體，而在成熟的病毒為二聚體，在膜融合狀態時為三聚體(1)。成熟病毒會藉由細胞表面接受器以及病毒表面的蛋白被細胞內吞到細胞內。當病毒在進入細胞的狀態時，低pH值的環境會使得病毒表面E蛋白形成三聚體，幫助病毒進入宿主細胞(2)。在先前研究中有許多單株抗體結合的抗原位置並不是結合在室溫時病毒所表現的抗原 (3) 。作者推測是因為在感染登革病毒時溫度的變化會導致病毒表面蛋白重新排列，使得病毒表面形態改變。為了驗證這個假設以及了解登革病毒表面型態的變化，作者以cryo-electron microscopy進行研究。他們發現當病毒從蚊子進入人體時，隨著溫度升高病毒表面會從平滑型態變成顛頗的型態。根據觀察到的現象,作者推測為了讓疫苗達到最好的體液免疫反應，必須以顛頗的型態的病毒為研究目標。這篇研究以結構的角度提供了我們未來設計疫苗時的一些想法，以顛頗的型態的登革病毒為目標是最適當的。

參考文獻

1.    Kuhn RJ, et al. (2002) Structure of dengue virus: implications for flavivirus organization, maturation, and fusion. Cell 108(5):717-725.

2.    Bressanelli S, et al. (2004) Structure of a flavivirus envelope glycoprotein in its low-pH-induced membrane fusion conformation. The EMBO journal 23(4):728-738.

3.    Lok SM, et al. (2008) Binding of a neutralizing antibody to dengue virus alters the arrangement of surface glycoproteins. Nature structural & molecular biology 15(3):312-317.