PNAS：四川大学逯光文团队破解猴痘病毒进入“钥匙”的结构密码，A30/H2复合物原子结构揭示组装机制，并指导设计高效中和抗体免疫原

由猴痘病毒（MPXV）引起的猴痘疾病持续传播，对全球公共卫生构成了重大威胁。MPXV的附着后膜融合过程由一种称为进入-融合复合体（EFC）的多聚体蛋白机器介导。在EFC组分中，A30和H2是最早被识别的交互作用对，并在病毒进入过程中发挥重要作用。

2026年2月5日，四川大学逯光文独立通讯在PNAS 在线发表题为Structural basis of mpox virus A30/H2 subcomplex formation的研究论文。该研究通过串联融合策略解析了MPXV A30/H2亚复合物的晶体结构，并揭示A30在结合H2后发生大幅构象重排。

结构分析显示，该复合物存在扩展的亚基间界面和高度保守的分子间交互作用。体外结合数据进一步阐明了参与A30/H2亚复合物形成的关键残基与元件。

最后，作者发现，相较于单独的A30胞外域或H2与A30胞外域的混合物，H2-A30融合蛋白能够诱导更高效的中和抗体应答，从而抑制病毒感染。这些数据为理解痘病毒EFC的组装以及基于H2-A30的免疫原设计与优化提供了有价值的信息。

猴痘病毒（MPXV）属于痘病毒科正痘病毒属，是近期持续流行的猴痘疾病的病原体。历史上，这种人畜共患病原体于1958年首次在丹麦从食蟹猴体内分离出来，并于1970年由刚果民主共和国报告了首例人类感染病例。在相当长的一段时间内，MPXV主要在中非和西非地区传播，仅在非流行国家有零星猴痘病例记录。

然而，2022年爆发了全球性猴痘疫情，通过人际传播的确诊病例数急剧增加。截至2025年7月31日，来自138个国家或地区的超过158,425人感染了MPXV，导致399人死亡。

猴痘疫情已引起全球关注，成为继臭名昭著的COVID-19之后的又一重大公共卫生事件。目前，有三种最初为对抗天花病毒（VARV）而开发的基于活痘苗病毒（VACV）的疫苗（ACAM2000、MVA-BN和LC16m8）已被授权用于预防MPXV。

然而，这些疫苗或者存在安全性问题，或者其针对人群的MPXV保护效力尚需进一步评估。同时，近期临床研究表明，已获批用于治疗VARV的抗病毒药物特考韦瑞对MPXV的疗效有限。因此，为促进针对MPXV的特异性疫苗和治疗药物的研发，迫切需要解析病毒进入宿主细胞所涉及的病毒表面结构，这代表了抗病毒药物一个可行的作用靶点。

MPXV是一种大型、有包膜的双链DNA病毒，基因组大小约为197 kb，编码超过190种蛋白质。MPXV的生物学特性与其他痘病毒成员（包括VARV和VACV）相似。这些病毒仅在宿主细胞质内复制，并能产生两种不同的具有感染性的病毒形式：胞外包膜病毒粒子（EEV）和胞内成熟病毒粒子（IMV）。

尽管EEV和IMV具有不同数量的膜层和表面蛋白，但两者都需要一套共同的蛋白质机器[称为进入-融合复合体（EFC）]来介导病毒-细胞膜融合，以完成进入过程的附着后步骤。先前对VACV的功能研究表明，EFC由11个保守的跨膜亚基组成，包括A16、A21、A28、F9、G3、G9、H2、J5、L1、L5和O3（蛋白质命名基于VACV）。

相应地，缺乏单个EFC组分的突变IMV虽然能够附着细胞，但在融合机器的双极化以及继发的半融合或完全融合过程中表现出缺陷。有趣的是，研究表明痘病毒EFC与广泛研究的I类、II类和III类病毒融合蛋白在序列或结构上均无同源性，这表明神秘的EFC可能利用一种独特的机制来介导膜融合。

MPXV A30/H2异源二聚体在pH 4.0下的结构（图片源自PNAS ）

在多个EFC组分中，迄今为止已鉴定出三个稳定的亚复合体，即A16/G9、G3/L5和A28/H2。这些亚复合体被证明在痘病毒进入过程中发挥着不可或缺的作用。迄今，前两对蛋白质[A16/G9和G3/L5]的结构已通过实验测定。至于A28/H2亚复合体，尽管已有A28的核磁共振结构和H2的晶体结构报道，但A28与H2之间的精确结合模式及原子水平的相互作用细节仍不清楚。此外，有报道称A28免疫后能够引发中和抗体应答。

值得注意的是，在H2存在的情况下，A28诱导的抗体应答会特异性增强，这使得A28/H2复合体相较于单独的A28，成为一个更优的中和抗体靶点和免疫原候选物。然而，由于缺乏高分辨率的复合体结构，H2存在下A28免疫原性增强的分子机制仍有待研究。

本研究聚焦于MPXV的A30和H2（它们分别是VACV A28和H2的同源蛋白），并制备了包含这两个亚基的单链融合蛋白用于结构研究。通过晶体学方法，作者在原子分辨率水平解析了A30/H2的复合体结构，发现A30在与H2结合后发生了显著的构象变化。

进一步的结构与功能分析鉴定了A30和H2中介导亚复合体形成的关键氨基酸和元件。最后，空斑减少中和试验表明，用H2-A30融合蛋白免疫后收集的小鼠血清能有效中和VACV IMV感染。这些结果表明，作者的融合蛋白能被中和抗体有效靶向，并可作为预防正痘病毒感染的潜在疫苗组分。

原文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2524604123