2020年10月14日,我院青年學者聯合會主辦的諾獎解讀科普講座在同濟醫學院一号教學樓4大教室成功舉行。本次活動由病原生物學系黃亞非教授主持,講座邀請了88858cc永利官网生物化學與分子生物學系丁彬彬教授和郭雨松教授,他們分别做了“丙肝病毒的發現與諾獎”和“新型冠狀病毒解析”為主題的講座,來自各院系的老師、研究生和本科生積極參加了本次科普講座活動。
丁彬彬教授首先從病毒的背景出發,介紹了病毒這一特殊的非生命形式的生物體的發現,伊萬諾夫斯基、細菌學家貝傑林克及病毒學家斯坦利在其中做出了巨大貢獻,其中伊萬諾夫斯基也因此被稱為“病毒學之父”。由于病毒的發現,人們開始猜測它從何而來,病毒起源假說也由此提出,目前科學家認為病毒是一種DNA/RNA和蛋白的複合體,隻有依賴宿主才能生存。病毒的種類千變萬化,十大病毒有狂犬病毒、天花病毒、流感病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)、冠狀病毒、肝炎病毒,等等。丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus)能夠引起肝炎,其危害在于導緻肝髒慢性炎症壞死和纖維化,部分患者可發展為肝硬化甚至肝細胞癌(HCC)。據世界衛生組織統計,全球HCV的感染率約為3%,約1.8億人感染了HCV,每年新發丙型肝炎病例約3.5萬例,一直是嚴重的全球公共衛生問題。丁教授向大家介紹了這一病毒的發現與諾獎的關系——哈維·阿爾特對輸血相關性肝炎的系統研究發現一種未知病毒是慢性肝炎的常見病因;邁克爾·霍頓分離了丙型肝炎病毒的新病毒的基因組;查爾斯·賴斯提供了最終的證據,表明僅丙型肝炎病毒就能導緻肝炎。這三位科學家對丙肝病毒的發現及其對人體感染的分子機制做了巨大貢獻,有利于推動丙肝病毒的檢測和疫苗的研發。

随後,郭雨松教授向大家介紹了針對新型冠狀病毒的結構生物學研究。郭教授首先講解了新冠病毒的基因組結構及其感染人體細胞的主要步驟,介紹了目前現有的針對侵入、複制等關鍵步驟的抗病毒藥物。在疫苗研發方面,郭教授比較了病毒載體疫苗、滅活疫苗、核酸疫苗、重組蛋白疫苗、減毒活疫苗等五種主要途徑及其臨床試驗現狀。在這一系列新冠病毒的治療和疫苗研究中,結構生物學都起到了很大的助力作用。郭教授以高分辨率的原子結構為基礎,向大家解析了瑞德西韋等抗病毒藥物以及刺突蛋白特異性抗體的作用原理,并提出了目前主流結構生物學方法的局限性,即蛋白質樣品主要來源于體外表達純化,不能反映其在生理環境中的真實結構。因此,原位結構生物學逐漸獲得了人們的關注。原位結構生物學解析的是病毒、囊泡、細胞器乃至真核細胞的完整結構,所需要的技術也與傳統的X光晶體衍射、冷凍電鏡單顆粒分析不同,而是冷凍電鏡斷層掃描技術及子斷層圖像平均技術。使用這些新技術,目前全球已有三個團隊獨立發表了新冠病毒的完整結構,郭教授主要介紹了清華大學李賽團隊的結果,包括“見風使舵”的刺突蛋白、“巧奪天工”的核糖核蛋白複合物等。這些更接近真相的原位結構信息将能幫助我們避免使用非天然構象的蛋白作為靶标,從而更準确地指導新冠藥物及疫苗的開發。最後,郭教授展望了原位結構生物學的未來,随着技術進一步提升,我們将不僅僅能看到完整的病毒,還能捕捉病毒在細胞感染過程中的每個步驟,識别關鍵蛋白分子,從而将整個病毒複制周期看得更清楚,為多角度地控制新冠病毒奠定理論基礎。

在講座過程中,學生與老師互動活躍,丁教授對丙肝病毒的科普和郭教授對新冠病毒的深度解讀得到了師生的一緻好評。講解結束後,其他老師和同學也積極提問,讨論激烈,表現出對該領域濃厚的興趣,本次科普活動至此圓滿結束。
嘉賓簡介:
丁彬彬教授,88858cc永利官网生物化學與分子生物學教授,博士生導師,研究方向為細胞自噬與脂質代謝、脂滴的關系;病毒感染與細胞自噬、細胞死亡的關系。近年來,以第一作者在自噬、病毒領域發表論文4篇,包括Cell子刊Cell Host & Microbe兩篇。
郭雨松教授,華中科技大學88858cc永利官网生物化學與分子生物學系教授,博士生導師,主要從事病毒蛋白等靶标蛋白的多尺度結構解析、工作機制及功能調控研究。近年以第一作者在Nature (2篇)、PNAS、eLife、Journal of Virology、PLoS Pathogens、Cell Discovery等國際期刊上發表論文。