分子病毒学家查德佩蒂特博士利用基础科学对抗流感——通过原子水平的实验。
包括一种致命的国产禽流感病毒叫H7N9禽流感病毒。自2013年以来，H7N9已感染1625人，造成623人死亡。虽然它对人类的传染性不高，但只有三个突变可能会改变这一点，将H7N9变成一种可怕的疾病X，这是卫生专家治疗全球流行病的下一个未知原因。在针对H7N9等流感病毒毒株改进流感治疗的研究中，伯明翰阿拉巴马大学的Petit及其同事详细介绍了两种小分子实验性流感病毒抑制剂的结合位点和抑制机制。他们的报告发表在《生物化学杂志》上，
生物化学和分子遗传学助理教授Petit研究的两种实验抑制剂都是小分子，确切的作用机制还不清楚。这些抑制剂针对一种称为NS1的关键流感蛋白的功能，该蛋白在流感感染期间具有阻断机体免疫反应的各种功能。因此，NS1对流感病毒的存活和适应性非常重要。Petit和他的同事使用核磁共振或核磁共振波谱来检测抑制剂和NS1之间的相互作用。他们首先表明，被称为A9和A22的抑制剂与NS1效应区NS1的两个独立折叠结构域之一相互作用。
研究人员指出，这两种小分子抑制剂的结构与一种叫做CPSF30的宿主蛋白质片段非常相似，NS1效应结构域与它结合，使机体的免疫反应短路。因此，研究人员假设A9和A22通过干扰NS1反应结构域和CPSF30之间的相互作用来阻断流感病毒的复制并阻断NS1的功能。核磁共振数据揭示了参与抑制剂结合的NS1效应域的特定氨基酸。研究人员使用了来自不同流感病毒株(包括H7N9株)的两种明显不同的NS1蛋白，结果表明这两种NS1蛋白中相似的氨基酸序列参与了抑制剂的结合。
1918年“西班牙”流感的NS1蛋白
除了中国的H7N9 NS1，其他被检测的NS1蛋白都来自1918年“西班牙”流感的NS1效应区，一个世纪前感染了世界三分之一的人口，导致5000万到1亿人死亡。
随后，UAB研究人员利用由UAB大学微生物学助理教授托德格林博士领导的X射线晶体学，确定了1918年“西班牙”流感的NS1效应域的三维结构。这使他们能够将A9/A22结合位点映射到该结构，这证实了他们的假设，即A9和A22与已知与宿主蛋白CPSF30结合的NS1效应域的疏水口袋相互作用。结晶数据还表明，NS1效应结构域可以在界面上使用两种不同于NS1效应结构域的其他已知二聚体进行二聚化。这种新的二聚体形式的生物学意义仍不清楚。
“总而言之，我们的研究结果为两种抗流感化合物抗NS1的作用机制提供了有力的证据，这一发现为NS1提供了重要的结构见解。我们希望这些结论能够促进基于A9和A9的流感治疗的发展和优化。A22，”佩蒂特说。对新型抗病毒化合物的需求很大。每年，流感病毒株在全球造成250，000至500，000人死亡，值得注意的是，这种病毒可以迅速变化，导致病毒株很少有人免疫。病毒耐药性限制了几种早期用于治疗流感的抗病毒化合物的有效性。
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