美国麻省理工学院教授洪梅团队联合中国科学院上海药物研究所研究员高召兵、夏冰清团队，揭示了中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）的包膜蛋白（E）跨膜区芳香网络协同介导阳离子通透的作用机制，解析了MERS-E蛋白的通道属性及结构基础，为靶向MERS-E通道的抗病毒药物研发提供了理论指导。相关研究近日发表于《科学进展》。

病毒离子通道是一类膜蛋白，具备增强膜通透性、调节膜内外离子稳态、改变细胞器pH值等功能。已有研究表明，冠状病毒的E蛋白能够形成离子通道，参与病毒的生命进程及宿主细胞的致病进程，是一类潜在的抗冠状病毒药物靶点。

MERS-CoV、严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV-1）和新型冠状病毒（SARS-CoV-2）是3种高致病性的冠状病毒。后两者的E蛋白已被证实为阳离子通道。然而，MERS-E蛋白的结构特征与通道属性尚不明确。

研究团队结合核磁共振、单通道电生理及单点突变等技术，解析了MERS-E蛋白的通道结构。MERS-E蛋白具有阳离子通透性，五聚体结构为一个由疏水与极性残基共同稳定、具有两个孔道收缩部位的阳离子通道，其构象和功能调控机制与SARS1/2-E存在明显差异。MERS-E N端的极性-芳香网络以及C端的芳香网络可能对通道调控起关键作用，针对这两部分调控网络的单点突变会显著降低MERS-E的通道活性。

该机制表明，靶向这些芳香烃残基及保守的极性氨基酸残基研发小分子药物，可能有效抑制该致病通道的功能。

此外，该研究还发现病毒通过不同方式破坏宿主离子稳态以增强毒力的能力。

相关论文信息：http://doi.org/10.1126/sciadv.adx1788

（原载于《中国科学报》 2025-07-18 第1版 要闻）