神經氨酸酶

神經氨酸酶

分布于流感病毒被膜上的一種糖蛋白
神經氨酸酶(neuraminidase)又稱唾液酸酶,是分布于流感病毒被膜上的一種糖蛋白。[1]它具有抗原性,可以催化唾液酸水解,協助成熟流感病毒脫離宿主細胞感染新的細胞,在流感病毒的生活周期中扮演了重要的角色。在甲型流感病毒中,神經氨酸酶的抗原性會發生變異,這成為劃分甲型流感病毒亞型的依據,在目前已知的甲型流感病毒中共有9種不同的神經氨酸酶抗原型。
  • 中文名:神經氨酸酶
  • 外文名:
  • 别名:唾液酸酶
  • 類型:一種糖蛋白
  • 分布于:流感病毒被膜上

結構

分布于流感病毒包膜表面的神經氨酸酶是一個四聚體,由四個結構完全相同的單體亞基組合而成,其中每兩個亞基通過一個二硫鍵相互鍊接,每兩對單體即四個單體組成一個四聚體。每一個單體由球形的頭部和細長的頸部兩部分組成,頭部是神經氨酸酶的活性部位,頸部則負責将蛋白錨定在病毒包膜表面。四聚體蛋白通過纖細的頸部與包膜連接,形狀猶如蘑菇。

1983年人們通過X射線衍射實驗測定了神經氨酸酶頭部的三級結構。

實驗測定結構顯示,神經氨酸酶的活性頭部是由六個β片層圍繞成的桶狀結構,桶狀結構的内部是該酶的催化中心。實驗顯示,在所有亞型甲型流感病毒和乙型流感病毒表面分布的神經氨酸酶之間,一級結構即氨基酸序列的同源性并不高,僅有30%的氨基酸殘基是同源的,但是亞基催化中心的附近的一段10餘個殘基組成的序列卻高度保守。神經氨酸酶由病毒RNA第六節段編碼,在每粒流感病毒表面分布大約100個。

功能

神經氨酸酶四聚體飄帶模型神經氨酸酶負責催化唾液酸與糖蛋白之間糖苷鍵的水解。流感病毒侵染宿主後其表面的血凝素與宿主上皮細胞表面的血凝素受體結合,進入細胞,其基因利用宿主細胞的資源進行複制和表達,最終重新組裝成新的流感病毒顆粒,以出芽的形式突出宿主細胞,但是成熟的流感病毒與宿主細胞之間,仍然依靠血凝素分子末端的唾液酸殘基與血凝素受體分子表面的糖基團以2-6或2-3糖苷鍵鍊接,這使得流感病毒無法立即脫離宿主細胞。神經氨酸酶負責催化水解這一重要的糖苷鍵,使成熟的病毒顆粒最終脫離宿主細胞,感染新的上皮細胞,造成流感病毒在患者體内的擴散。

抑制劑作用

流感病毒神經氨酸酶能催化裂解存在于唾液酸末端、N-乙酰基神經氨酸及相鄰糖基間的酮苷連接橋,從而促進病毒在呼吸道的傳播,因為該鍵的斷裂使病毒從感染的細胞中釋出,并阻止病毒從宿主細胞釋出後的聚集。同時流感病毒神經氨酸酶可通過裂解呼吸道黏膜中的唾液酸,阻止病毒滅活,促進病毒滲入呼吸道上皮細胞。  神經氨酸酶對流感病毒緻病性也有作用,它能改變另一種表面糖蛋白血凝素的糖基部分,從而增強一些菌株的毒力;流感病毒神經氨酸酶也能直接活化潛在的轉移生長因子β(TGF-β)。這種活化細胞因子水平的增高能引起細胞凋亡。純化的神經氨酸酶能刺激緻炎細胞因子(如IL-1,TNF)的産生,這些細胞因子能增強流感期間症狀和氣道炎症發展。nn  神經氨酸酶抑制劑是近年來重點研究的一類新型抗流感病毒 藥物,神經氨酸酶抑制劑可選擇性地抑制神經氨酸酶,阻止子代病毒顆粒在宿主細胞中的複制和釋放,從而有效地治療流感和緩解症狀。

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