見習記者汪生科

　　上海報道

　　5月16日，中國科學院上海生命科學院。

　　中科院院士、上海生科院藥物研究所所長陳凱先向世界宣布，上海科學家在SARS病毒蛋白研究上獲得了重要進展，他們完成了SARS病毒的三個關鍵蛋白質的表達，并進行了初步驗證。

　　這是繼SARS病毒分離成功、病毒全基因組測序完成后，SARS病毒研究方面的又一具有重要意義的進展。病毒感染原理

　　病毒是一種非常小的微生物，結構簡單，外面是外殼，里面是核酸，也就是遺傳信息，可能是DNA�熞部赡苁荝NA。外殼基本上由蛋白質組成。

　　病毒必須借助于其他生物的活細胞才能繁殖。不像細菌，在體外，只要有一定的營養，細菌就能繁殖。病毒侵入生物體后，先附在細胞上，然后侵入到生物體的細胞里面，這時候它的外殼脫掉，遺傳物質進入細胞。在細胞內部開始繁殖自己，然后把DNA、RNA成倍復制。離開這個細胞時，又制造了一個外殼。外殼就脫離這個細胞，往外走，侵入新的細胞。變成更多的病毒。這樣病毒就完成了一個循環過程。

　　科學家說，雖然病毒結構簡單，但它的生物學遺傳卻非常經濟、高效，一點都沒有浪費。

　　病毒內部的核酸(DNA或RNA)遺傳是非常關鍵的，但它的外殼也同樣重要，脫離外殼的保護，病毒不能生存。而且它侵入到一個細胞里面，整個過程跟它的外殼蛋白的功能有很大關系。

　　因此，要制服SARS病毒，破壞病毒的外殼是一個很好的辦法。病毒基因與蛋白表達

　　病毒包括SARS病毒，外殼上有6種蛋白很重要，科學家希望能夠了解這些蛋白的作用、功能，以找到征服病毒的辦法。

　　要找到SARS病毒的蛋白，則先要找到病原體。

　　目前醫學界，包括世界衛生組織的一些專家均公認SARS的病原體是冠狀病毒。加拿大、美國和中國的科學家，測定出了整個SARS病毒全基因組序列——SARS病毒一共有2.97萬堿基對，這個基因組不大，相對而言，人有30億個堿基對。

　　有了全基因組測序，對了解SARS病毒提供了更多的方便，這是抗SARS研究中重要的是第二步。

　　科學家們繼續從各方面去研究，下一步就是拿到SARS病毒外殼的蛋白質，把它的各種基因克隆出來，克隆出來后把它“表達”成蛋白質。這一步，上海生科院藥物研究所、生化與細胞研究所的專家走在了世界的前面。

　　基因是一種遺傳物質，在人體里除了被遺傳沒有別的功能，生物體的許多功能要依靠蛋白質來完成。基因是制造蛋白質的工程圖，設計圖，一個基因對應一個蛋白質，不同的設計圖制造不同的蛋白質。SARS病毒全基因組檢測序列完成，也就是把它的遺傳信息拿到了。但仍要識別哪些堿基對應代表著一種什么樣的基因。

　　上海生科院生化與細胞研究所汪垣研究組克隆了SARS病毒的6種主要蛋白的基因：S、M、E、N以及RNA聚合酶、3CL蛋白水解酶。

　　病毒蛋白質的表達，是個十分復雜的過程。

　　上海生科院藥研所的科學家們把SARS病毒中的蛋白對應的基因找出來，放到大腸桿菌中。大腸桿菌放進了SARS基因后，就含有了SARS病毒的基因。在培育大腸桿菌過程中，有很多新的大腸桿菌產生出來，在這個繁殖過程中，病毒的蛋白也一起表達出來。此時，科學家把大腸桿菌殺死，把病毒蛋白收集起來，由于還有其他蛋白，科學家還要進行分離，得到“純粹”的病毒的蛋白。

　　目前中國科學院上海生命科學研究院完成了SARS病毒外殼6個病毒中的3個病毒表達，分別是E蛋白、N蛋白和3CL蛋白水解酶。

　　根據該所所長陳凱先院士提供的資料，E蛋白是小的包膜相關蛋白，在冠狀病毒的自我組裝過程中起至關重要的作用；N蛋白是冠狀病毒一種重要的結構蛋白，含有其他冠狀病毒N蛋白中不存在的核轉移信號系列，推測SARS病毒在侵入宿主細胞以后是通過這個核轉移信號序列進入到細胞核中，并與宿主DNA整合，進而發揮其生物作用；3CL蛋白水解酶與SARS病毒的復制密切相關，是抗SARS病毒藥物篩選的理想靶點。

　　另外3個蛋白的表達還沒有完成，陳院士說，原因較多，主要是這些蛋白更為復雜，表達也就更困難。例如S蛋白比較大，有2000多個氨基酸。而N蛋白是跨膜蛋白，它的蛋白跨在細胞的膜外、膜中間、膜里，是最難表達的一種。

　　陳院士說，現在還很難預測這三個蛋白表達什么時候能攻克下來。這6個蛋白各自工作，相當于病毒對生物體有6個攻擊點，科學家們如果全部掌握，就可以從6個方面來制服SARS。篩藥的關鍵

　　我國科學家對SARS病毒里的3個蛋白成功表達，對SARS病毒的生物學功能研究，特別是發現抗SARS病毒疫苗和藥物，甚至是SARS病原學研究，具有重大的推進作用。

　　科學家找SARS病毒，一般是從三個方面去尋找。一是找到快速準確的檢測診斷辦法，二是找到病毒的疫苗，三是要找到治療的藥物。對已有的三個蛋白的成功表達，在原理上，可以服務這三個方面的目標。

　　就檢測目標來說，雖說此前有很多檢測辦法，但不能做早期檢測，因為它檢測的是抗體。病毒侵入人體后，病毒身上蛋白質、核糖核酸等，是抗源，人體有了反應，進行抵抗，產生一種對抗它的蛋白質，叫做抗體。過去對病毒檢驗測的是抗體，現在拿到病毒蛋白，就可以直接測抗源了，省去了從抗源到抗體的過程。

　　當然，檢測抗源是否成功，也許還有很多問題，科學研究有時有很多不確定性。

　　拿到蛋白后，還可以發展疫苗。天花的疫苗是牛痘。天花不感染牛，是因為牛有抗體，把牛的抗體拿來作為人的疫苗，打在人身上，人就不怕天花。科學家可以把SARS病毒蛋白打到動物身上，如馬或者兔子，通過他們體內找到抗體，然后找到疫苗。另外，還可以把蛋白放到抗體庫中尋找。

　　更重要的是，掌握病毒蛋白，是篩選藥物的關鍵步驟。

　　此前我們要找到疾病的對癥藥，要把病毒拿來，看有什么藥物能把病毒殺死。就SARS病毒來說，因為它是活的病毒，要在防護周全的P3實驗室里進行。科學家要培養病毒，培養病毒的細胞，然后還要把細胞染色，要經過一道道工序，觀測過程慢，要一天兩天才有觀測結果出來。

　　拿到病毒蛋白后，科學家可以不用病毒，用病毒蛋白來做篩選。病毒蛋白不是活病毒，不具備病毒的完整功能，就像老虎會吃人，老虎的器官卻不會吃人。因此，用病毒蛋白篩選藥物很安全，只需要在一般實驗室里進行。

　　科學家把病毒蛋白放在實驗室里，觀測什么化合物對蛋白有抑制作用，例如這種蛋白是一種酶，觀測有什么化合物抑制酶的活性，抑制住了，病毒蛋白就不起作用了。科學家可以用非常靈敏的檢測儀器來進行，每個檢測板上100個孔，每個孔放一個化合物，100個板就可以做一萬個化合物測試，速度非常快，而且價格便宜。

　　中科院上海藥研所用這種方法，已經篩選了一批對SARS病毒蛋白有程度不同抑制作用的化合物。下一步要放到活細胞模型上去試。當然，對病毒蛋白有作用，就不一定對病毒有作用。對病毒蛋白篩選，叫分子水平篩選模型，對病毒蛋白起作用后，還要拿到細胞上去試，此過程叫體外模型。對細胞有效用后，還要放到生物體上進行試驗，這個試驗就體內模型。每一步都有被淘汰的化合物，比如腫瘤細胞，某化合物把腫瘤細胞殺死了，把它拿到人體上，卻不行。這里面有好多原因，科學家也沒有弄明白。

　　當然這只是從藥效上來看，作為一種臨床用藥，還要進行藥的安全性和藥態動力學(研究藥物被人體吸收后，如何進入血液，如何排泄，考察藥物被人體吸收的動態情況)研究。

　　用病毒蛋白對藥物進行篩選，科學家不必像大海撈針一樣，從茫茫藥海中去找藥。當然，陳凱先院士說，最終能不能成功，目前還不好作出預測。