8月21日上午,2022未来科学大奖揭晓。共3位大佬分别摘得三项大奖。分别是:“生命科学奖”获奖者李文辉;“物质科学奖”获奖者杨学明以及“数学与计算机科学奖”获奖者莫毅明。
今天我想和大家说的是“生命科学奖”获奖者李文辉,他有什么贡献呢?
下面就从最基础的科普------受体开始,来说一下李文辉的贡献——发现乙型和丁型肝炎病毒感染人的受体为钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白(NTCP)。
01,基础科普,什么是受体?
受体,receptor,顾名思义就是接受的那个体咳咳。其实受体的概念很广。
受体是指任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内信号分子结合并能引起细胞功能变化的生物大分子。
太专业了,咱就从比较小的角度来说一说:病毒受体。
其实,病毒并不是我们想象中的看到细胞就往里钻,这就太低估了细胞的防御能力了。事实上从细胞诞生以后,它们就对外来物质开启了筛选,可不是来者不拒,而是有秘钥才能进来,就相当于一道门锁,只有拿到钥匙的才能开锁。而这个锁,就可以通俗地理解为受体。
比如下图,左上角的那个橙色圈可以理解为外来物质,而那个紫色的就是受体。
二者匹配,放进来,不匹配,拒绝。
其实新冠以来,估计不少人对受体有些了解了,比如新冠的受体ACE2。
如上,新冠病毒的spike就像一把钥匙,而那个受体就是锁,二者匹配,新冠进来,这就是感染。
02,乙肝受体
乙肝作为一种病毒,同样需要受体。事实上,对乙肝受体的研究持续了很多年,但是找到的都是一些似是而非的受体,所以也让很多人比较恼火。
而李文辉的重要贡献就是找到了这个受体,就是他当年发表在elife 上的这篇文章。
在文章中,李文辉指导的科研团队采用一系列方法反复验证,确定了钠离子-牛磺胆酸共转运蛋白(NTCP)就是乙肝所需的那个受体。
具体来说,乙肝病毒进入细胞是需要 HBV 包膜蛋白介导的。而包膜蛋白的前 S1 结构域是受体结合的关键决定因素。
于是他就去找和这个pre-S1结合的蛋白,最后找到了NTCP。
而反过来NTCP也会影响到乙肝的感染过程。
反正这东西比较专业,有兴趣的可以去看一下这个文章,免费的。用个简单的图来表示下:
03,这个发现有什么用?
主要意义是治疗乙肝新药研发。乙肝是一种世界性传染病,估计不少人在体检的时候遇到过这个问题。
我国是乙肝的重要发病国,估计乙肝携带者可能有9000多万,而患者发病的有3000多万。这也导致了乙肝的规模十分庞大,控制难度很大。而且乙肝本身会通过血液、母婴和性接触进行传播,好在有乙肝疫苗,多少能够减轻些乙肝数量。但是对于治疗乙肝来说,依然是个很大的挑战。
所以找到乙肝受体,毫无疑问增加了一种研发药物的选择。
上图是乙肝感染的全途径,其中多条途径都可以设计药物。
当然,除了乙肝,这个受体还和丁肝有关。
04,关于NTCP
其实这些年,对于NTCP的研究还是有不少的。李文辉是体外研究,而中山大学王一鸣、高志良教授则是对来自慢性乙型病毒性肝炎病人的研究,进一步证实了NTCP是乙肝病毒的肝细胞受体。
今年还有一篇Nature,解析了NTCP受体的结构。