9月23日上午,2015深圳國(guó)際BT領(lǐng)袖峰會(huì)和生物/生命健康產(chǎn)業(yè)展覽會(huì)在深圳會(huì)展中心5樓簕杜鵑廳正式拉開(kāi)帷幕,國(guó)內(nèi)外生物和生命健康領(lǐng)域的知名專家學(xué)者、企業(yè)家匯聚一堂,共話產(chǎn)業(yè)發(fā)展未來(lái)之路。
在這次大會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)饒子和做了主題為《大健康時(shí)代的生物科技創(chuàng)新》的演講。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)饒子和
感謝大會(huì)組織者請(qǐng)我來(lái)做報(bào)告,我的題目是“創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新藥物 ”,也就是說(shuō)創(chuàng)新藥物取決于創(chuàng)新技術(shù),技術(shù)的發(fā)展才能推動(dòng)我們創(chuàng)新藥物。
我是做生物大分子三維精細(xì)結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新藥物研究,這方面應(yīng)該說(shuō)蛋白質(zhì)的藥物發(fā)現(xiàn),應(yīng)該是一個(gè)非常重要的方向,因?yàn)槟阕龀R?guī)的藥物發(fā)現(xiàn)和以蛋白質(zhì)、生物大分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的藥物發(fā)現(xiàn)是完全不一樣的?,F(xiàn)在已經(jīng)有很多很重要的上市藥物都是和結(jié)構(gòu)、功能研究以后,在這個(gè)基礎(chǔ)上做出來(lái)的。
結(jié)構(gòu)生物學(xué)前年有兩個(gè)好消息,一個(gè)好消息是X光自由電子激光解析生物大分子的結(jié)構(gòu)方法取得突破,這是一個(gè)重要的里程碑,用X光自由電子激光,它的強(qiáng)度可以比第三代同步輻射光源強(qiáng)百億倍,所以這種光源來(lái)研究生物大分子就可以解決很多以前不能做的東西。
2013年我們國(guó)內(nèi)知道、發(fā)現(xiàn)這個(gè)事情,我們組織了474次香山科學(xué)討論會(huì),專門討論自由電子激光在結(jié)構(gòu)生物學(xué)應(yīng)用中的突破進(jìn)展對(duì)策。生物學(xué)界、醫(yī)學(xué)界討論這方面,跟中國(guó)的物理學(xué)家結(jié)合,共同推進(jìn)這件事,現(xiàn)在這件事我們還在進(jìn)展中,希望在不久的將來(lái),我們國(guó)家能有自己的自由電子激光的測(cè)試,而且能夠在國(guó)內(nèi)開(kāi)展自由電子激光的工作 。
第二方面就是冷凍電鏡,冷凍電鏡2013年也取得了非常重大的突破,也就是說(shuō)以前冷凍電鏡解析的結(jié)構(gòu)和X光晶體學(xué)是沒(méi)法比的,遠(yuǎn)達(dá)不到它的分辨率。2013年用冷凍電鏡的方法解析生物大分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以達(dá)到跟X光晶體學(xué)同樣的水平了。
更重要的是,它能做X光晶體學(xué)不能做到的事兒,也就是說(shuō)解析超大分子負(fù)荷物的結(jié)構(gòu)。比如說(shuō)最近,中國(guó)比較轟動(dòng)的是施一公教授研究組揭示了3.6埃的酵母剪接體結(jié)構(gòu),去年中科院生物物理研究所揭示了30納米染色質(zhì)左手雙螺旋高清晰三維結(jié)構(gòu),這些都是用冷凍電鏡來(lái)解的結(jié)構(gòu)。
正因?yàn)檫@些方面的突破,應(yīng)該這樣說(shuō),X光自由電子激光和冷凍電鏡技術(shù)方法的重大突破,標(biāo)志著以超大分子復(fù)合物為靶向細(xì)胞的新藥,正迎來(lái)一個(gè)新的巨大浪潮。今天要鄭重的和大家推介這件事,這個(gè)方面我們會(huì)迎來(lái)很多很多的藥物靶點(diǎn),這些靶點(diǎn)會(huì)給我們帶來(lái)更多的機(jī)遇。
下面幾分鐘我想介紹一下我們研究組在藥物靶點(diǎn)上做的工作。這是一個(gè)由四個(gè)蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體二,大家知道線粒體是能量轉(zhuǎn)化的工廠,線粒體的呼吸鏈有這四個(gè)復(fù)合物,這四個(gè)復(fù)合物是我們研究組2005年做出來(lái)的。 最近王曉東(音)院士和我們聯(lián)系,他希望我們和他做Complex2的合作,Complex2上的工作,我們的孫飛研究員在進(jìn)行進(jìn)一步 的合作。
還有我們研究室在2008年和2009年分別在《自然》上發(fā)表了兩篇流感的集合酶方面的工作,我們實(shí)驗(yàn)室希望用流感集合酶作為靶點(diǎn)篩選可能的廣普的抗流感的藥物。
我們實(shí)驗(yàn)室2003年到現(xiàn)在,在做SARS-CoV和MERS-CoV的研究,我們集中在16個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白的研究,而且其中我們篩選出非常好的抗冠狀病毒的抑制劑。
這是我們解出的冠狀病毒SARS-CoV和MERS-CoV,我們希望抗病毒機(jī)制能得出一些信息。另外我們實(shí)驗(yàn)室用了十年的時(shí)間,我們?cè)赥B結(jié)核桿菌方面,我們解出了近三十個(gè)結(jié)核桿菌方面的結(jié)構(gòu),最重要的是要集中在抗藥性靶點(diǎn)上,我們研究組在這個(gè)方面我覺(jué)得應(yīng)該在最近兩年有比較好的增長(zhǎng)。
去年我們實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了埃博拉1.8A的結(jié)構(gòu),這是埃博拉病毒藥物的靶點(diǎn)之一,這方面的工作我們是在往前推進(jìn),希望以它為靶點(diǎn)篩選抗病毒的藥物。
今年年初我們實(shí)驗(yàn)室在肝炎病毒方面有所增長(zhǎng),今年1月份我們?cè)凇蹲匀弧钒l(fā)表的HAV三維精細(xì) 結(jié)構(gòu)及受體,闡述的HAV的結(jié)構(gòu)和作用基底,這方面的工作我們還解出了它的相關(guān)受體的結(jié)構(gòu),受體結(jié)構(gòu)當(dāng)時(shí)做的時(shí)候,現(xiàn)它和埃博拉還有關(guān)系,我們把HAV的受體工作放一放,移到埃博拉和T1的工作,這個(gè)工作也取得了蠻好的進(jìn)展。
我想再講一個(gè)相對(duì)比較系統(tǒng)的工作就是EV71和CAV16就是手足口病毒,手足口病毒2008年在阜陽(yáng)爆發(fā),上百個(gè)孩子死亡,手足口EV71可以感染5歲以下的孩子,可以侵染神經(jīng)系統(tǒng)造成死亡病例,到現(xiàn)在為止全國(guó)超過(guò)800萬(wàn)的病例,超過(guò)2000個(gè)小孩死亡的病例。
他主要的就是這兩種病原體,一種是EV71,一種是CAV16,他們占了95%的病例,我們決定做個(gè)結(jié)構(gòu)。這個(gè)病毒是屬于腸道病毒,里面除了EV71和CAV16還有Empty和Full,做小孩的工作,特別是腸道病毒的工作,他的意義不單是在手足口病毒,而是整個(gè)腸道病毒,特別是Full的工作,大家可以看到我們用EV71的C4的毒素,就是阜陽(yáng)死了很多小孩毒素。CVA16是用的浙江的毒素,這個(gè)是不死人的。我們?cè)诓《镜呐囵B(yǎng)和分析,得到5組,EV71得到了80S和160S,CVA16不僅得 到了80S和160S,我們還135S,這五種我們分別結(jié)晶,解出這五種高分辨率的結(jié)構(gòu),通過(guò)結(jié)構(gòu)的解析、結(jié)構(gòu)的比較,我們發(fā)現(xiàn)病 毒如何在細(xì)胞里,如何把R&A釋放,通過(guò)A particle,發(fā)現(xiàn)它怎樣啟動(dòng)縱向的變化先出來(lái)。
同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常重要的情況,病毒在4 Particle有一個(gè)口袋,他里面有一個(gè)小分子。就像一個(gè)門閂一樣,紅顏色是完整病毒小分子躺在那兒,病毒基因組管理釋放的時(shí)候,這個(gè)時(shí)候就掉了,掉了以后口袋破了,病 毒就打開(kāi)了。
完整病毒的時(shí)候口袋里有一個(gè)小分子躺在那兒,小分子走了,門掉了就打開(kāi)了,這個(gè)東西很顯然是很重要的部分。
我們還做了SCARB2,在這里受體出現(xiàn)了什么問(wèn)題呢?SCARB2是受體細(xì)胞中非常重要的代謝酶,這個(gè)分子是糖蛋白,我們解的結(jié)構(gòu)大家可以看,左邊的結(jié)構(gòu)是在生理?xiàng)l件下的,中間的結(jié)構(gòu)是在酸性條件下,這種情況下除了 腦袋不一樣、頭不一樣,其他都一樣?;ㄆ渴鞘裁匆馑寄?花瓶告訴大家,這個(gè)分子的肚子是空的,就像花瓶一樣,上面中性的情況下,花瓶口是封住的,酸性的花瓶口是開(kāi)著的。我們看看到底是怎么回事。
頂上是蓋著的,酸性的是紫色的,紫色的甩過(guò)來(lái),怎么甩過(guò)來(lái)?;ㄆ靠谌绾紊w著、如何打開(kāi)就是這樣。
它的口和花瓶的口是對(duì)上的,大家一看,這邊是和病毒怎么樣結(jié)合的,在生理?xiàng)l件下結(jié)合、識(shí)別,但是這個(gè)口是不通的。通過(guò)內(nèi)吞,變成酸性就通了,花瓶口就打開(kāi)了,花瓶口和口袋通了,通的情況下,我們做個(gè)模型, 病毒和受體結(jié)合,我們從分子水平上看到病毒如何和受體結(jié)合、結(jié)合,酸性的時(shí)候打開(kāi)。我們希望可以實(shí)現(xiàn)臨床實(shí)驗(yàn)。
為什么要這樣做?我們還是希望能做Particle,WTO慢慢會(huì)取消病毒的疫苗,希望盡快把1型和3 型盡快做起來(lái),這個(gè)還是蠻有意義的,這個(gè)領(lǐng)域是非常有意義的。隨著方法技術(shù)的突破,這個(gè)方面的前景是非常好的,謝謝。