Nature子刊：借助AI，郭宇/饶子和/赵磊团队开发基于铁蛋白纳米颗粒的新型狂犬疫苗

学术 2024-12-04 11:31 上海

狂犬病是一种致命的、拥有数千年历史的、由狂犬病毒引起的、主要侵袭中枢神经系统的、传染性人畜共患疾病。该疾病对全球公共卫生构成严重威胁。一旦发病几乎100%死亡，多年来全球记录的狂犬病存活者不超过30例，相对于全球每年约59000人死亡，可谓是微不足道！

目前狂犬病防控的唯一有效途径是接种疫苗。狂犬疫苗既可以用于预防，也可用于治疗。被犬咬伤抓伤后，接种疫苗引起免疫反应的过程就是与死神赛跑的过程。为了获得更安全、更高效的狂犬疫苗，科研人员在不断进行研发，胚胎疫苗、组织培养疫苗、细胞培养疫苗、灭活疫苗相继问世，重组疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗等也在紧锣密鼓的研制中。义翘神州多方位助力狂犬疫苗研究，推出天然三聚体G蛋白、疫苗评价服务及生物安全检测服务等解决方案。

近日，南开大学郭宇教授、饶子和院士团队等在 Nature 子刊 Nature Communications 上发表了题为：Self-assembling nanoparticle engineered from the ferritinophagy complex as a rabies virus vaccine candidate 的研究论文，基于铁蛋白自组装纳米颗粒，开发出新型狂犬病毒候选疫苗。

铁蛋白是一种天然存在于人体中的蛋白质，负责储存和调节细胞内的铁含量。铁蛋白以24个亚单位组成中空球状结构，具备与抗原结合的理想特性。独特的纳米结构和生物相容性使其成为疫苗研发的热门，科研人员利用铁蛋白开发出多种纳米疫苗，涵盖流感、疟疾等疾病。

突破性的自组装疫苗设计

自组装纳米颗粒疫苗载体模拟病毒表面抗原重复阵列的展示模式，安全性高、生物兼容性好、免疫原性强等诸多优势。但是铁蛋白抗原递呈存在化学偶联导致的抗原异质性、融合蛋白表达折叠不正确等不足。该研究以天然复合物模式为基础，解析了人铁蛋白重链（FTH1）和核受体辅激活因子4（NCOA4）间的分子结构。

研究团队结合AlphaFold2结构预测和Rosetta能量评估双引擎AI平台，重新生成获得序列更短（从40余个氨基酸残基优化到16个）、结合亲和力更高（提高7倍）、高度稳定的适配标签Fagy-tag。基于这一适配标签的通用型纳米平台有效降低免疫原性以及良好的兼容性。

狂犬病毒纳米疫苗示意图

高效持久的免疫反应和出色的病毒清除能力

研究团队通过非共价偶联将Fagy-tag标记的狂犬病毒（RABV）表面蛋白G结构域Ⅲ（G_DIII）添加到铁蛋白纳米颗粒中，成功制备新型自组装的狂犬病毒候选纳米疫苗。结果显示，低剂量接种即可在小鼠体内诱导广泛、持久的体液免疫应答及细胞免疫应答。单剂次接种可对RABV脑内供毒感染的小鼠产生完全的保护，具有显著的免疫优势和应用价值。

新型狂犬病毒的保护效果评价

该研究展示了狂犬病毒纳米疫苗的巨大潜力，并且“Ferritin-adaptor”递送平台具有高度通用性，可用于更多传染病疫苗的开发。研究团队计划探索铁蛋白纳米疫苗在其他传染病（例如流感、HIV等）中的应用，为未来传染病防控奠定基础。

关于义翘神州：

北京义翘神州科技股份有限公司（简称：义翘神州）是国内蛋白、抗体研发生产专家，专注于为生命科学研究和创新药物研发领域提供全面、高质量的重组蛋白和抗体等生物试剂及专业、一站式的技术服务。公司总部位于北京，是国家高新技术企业，于2021年8月在深交所创业板上市，股票代码：301047。

义翘神州作为全球病毒试剂重要供应商，拥有15年以上病毒试剂研发经验，致力于支持病毒学和传染性疾病研究。我们的病毒试剂库主要针对新的疫情、最新的病毒株和疫苗株以及热门病毒分子，协助研究者快速应对突发疫情。义翘神州现为研究者提供全面的传染病研究解决方案，全力支持全球传染性疾病的基础研究、治疗性抗体开发、药物研发、诊断试剂以及病毒疫苗开发。

参考文献：

Fu, D., et al. Self-assembling nanoparticle engineered from the ferritinophagy complex as a rabies virus vaccine candidate. Nat Commun. 2024. https://doi.org/10.1038/s41467-024-52908-z

生物世界

生物世界重点关注最具转化应用前景和价值的生命科学前沿研究，深度访谈和报道生命科学领域前沿学者及创新企业

最新文章

Nature子刊：施一公团队解析抗癌临床药物抑制γ-分泌酶的分子基础

Science：施一公团队解析γ-分泌酶识别和连续切割淀粉样蛋白的分子机制

Cell Stem Cell：上海科技大学向阳飞团队构建首个自组织的人类神经肌肉骨骼三组织类器官

这位勇敢的上海医生，首次使用通用型CAR-T治疗自身免疫病，当选Nature年度十大人物

Nature子刊：程炜/郁金泰/许予明团队发现57岁是人类大脑衰老的第一个高峰

BMJ：华人学者研究发现，多吃黑巧克力，或可降低糖尿病风险

Cell子刊上新：张宇琪/顾臻/樊春海/陈波团队开发工程化图钉针，增强针灸疗法

人到老年患癌风险反而降低？中国博后一作Nature论文揭开衰老的双刃剑作用

阵容空前！植物发育生物学50年：希望与挑战线上研讨会丨Cell Press Live 2024

为何替尔泊肽比司美格鲁肽减肥效果好？Cell子刊揭示GIP受体的减肥新机制

AI仍需努力！徐华强团队证实，AlphaFold3预测GPCR-配体复合物结构准确性不足

Nature子刊：李煜/尹鹏/王晟/孙思琦等开发RNA语言模型，快速准确预测RNA三维结构

Immunity：复旦大学于肖飞团队揭示IL-22介导的脑肠轴可减轻精神压力对机体的影响

Cell子刊：赵英明/黄河团队鉴定乳酰辅酶A合成酶，并揭示其在胶质母细胞瘤发生中的作用

登上NEJM：侯金林/张文宏等发布siRNA治疗乙肝临床试验结果，大幅提高乙肝表面抗原转阴率

免费注册丨从实验室到临床：细胞与基因治疗的临床试验及转化-海报征集中

Nature子刊：胡全银团队开发基于血小板的靶向蛋白降解技术——DePLT

Cancer Cell：李贵登团队揭示甘露糖代谢重塑T细胞分化，增强抗肿瘤免疫

1000万奖金！薛其坤、谢晓亮获2024腾冲科学大奖，卢煜明、张锋为首届获奖者

Cell重磅！蛋白质“堵车”，是导致慢性疾病的罪魁祸首！

专访陆林院士：关于推进致幻剂在脑疾病治疗中合理使用的思考

浙江大学张进团队解析iPSC-NK细胞分化中转录因子的重要作用，为合成免疫细胞奠定基础

人类历史上首次看清小鼠基因组DNA全貌！西湖大学俞晓春团队Science论文解析迄今最完整小鼠基因组图谱

最新研究显示，喜欢在聊天中使用表情包的人，情商更高

Nature Methods：广州实验室苗智超团队发布系统化的RNA结构预测评估研究成果

Nature重磅：揭开奶茶等高果糖饮食的促癌机制，肝脏将果糖代谢为脂质来“喂养”肿瘤

Science大地震！天才少年一周三篇Science，打破百年规则

Cell子刊：这种来自橄榄的天然物质能够发挥抗衰老作用

Nature：上海交大洪登礼团队揭示胚胎发育组织维持干细胞基因组稳定性及发育疾病起源的机制

Nature Aging：浙江大学王本团队提出抗衰新策略，设计嵌合多肽诱导免疫细胞清除衰老细胞

Nature子刊：上海科技大学钱学骏团队开发多模态AI模型，实现多层级乳腺癌风险预测

国内首例！邦耀生物基因治疗的首例外籍镰刀型细胞贫血病患者顺利出院

Nature Aging：杭州师范大学丛羽生团队揭示内源性逆转录病毒的失调触发衰老

除了幽门螺杆菌，我国学者发现，这种细菌也会促进胃癌的发生和发展

Nature子刊：借助AI，郭宇/饶子和/赵磊团队开发基于铁蛋白纳米颗粒的新型狂犬疫苗

类器官之父最新Cell：成功创建包含所有关键胰腺细胞的新型类器官

郑州大学魏建伟/孙婷综述癌症液体活检的现状、挑战和未来前景

Nature子刊：傅阳心/彭华团队开发双功能抗癌融合蛋白，在清除Treg的同时激活CD8+T细胞

Nature子刊：叶海峰团队开发新型光遗传学技术，实现光照减肥！

华人学者研究发现，适量饮酒可降低关节炎风险，而喝茶和咖啡或增加风险

如虎添翼！西湖大学开发全新递送系统，让CRISPR基因编辑更高效

Nature Medicine：刺激下丘脑，瘫痪病人恢复行走能力

Nature Methods：郑明月团队开发生成式AI模型，实现蛋白质-配体复合物结构的精准预测

Nature Aging：我国学者揭示老年人易患癌症的新机制

连发四篇Nature子刊，湖南大学宋国胜/张晓兵团队在分子影像研究中取得一系列重要进展

午睡半小时，大脑更强大！Science论文揭开睡眠增强大脑功能及表现的关键机制

Cell重磅：揭开人类身高的遗传模式

Nature子刊：崔庆华团队开发新型AI算法，实现人类蛋白质重要性的预测分析

重磅发现：人类心脏拥有巨大的再生潜能，存在着启动自我修复的密钥

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉