Cryo-EM structure of an antibody that neutralizes dengue virus type 2 by locking E protein dimers

Guntur Fibriansah,1,2 Kristie D. Ibarra,3 Thiam-Seng Ng,1,2 Scott A. Smith,4,5

Joanne L. Tan,1,2 Xin-Ni Lim,1,2 Justin S. G. Ooi,1,2 Victor A. Kostyuchenko,1,2

Jiaqi Wang,1,2 Aravinda M. de Silva,6 Eva Harris,3

James E. Crowe Jr.,5,7* Shee-Mei Lok1,2*

SCIENCE RESEARCH | REPORTS 3 JULY 2015 • VOL 349 ISSUE 6243

Speaker: Shih-Chuan Li (李世詮)                                        Time: 15:00~16:00, Sep 30, 2015

Commentator: Dr. Shang-Rung Wu (吳尚蓉 博士)            Place: Room 601

摘要：

    登革熱病毒是最常見的蟲媒疾病之一，在東南亞區域傳播地特別廣。在台灣每年據估計大該有15000左右的臨床案例。登革熱病毒可被分成四個血清型，當感染其中一種血清型時病人可能會產生與其他血清型的登革熱病毒僅有部分反應的抗體並且會使受第二次感染的病人產生更嚴重的病理現象，該現象也被稱作antibody dependant enhancement (1)。本篇研究的研究者們發現對於第二血清型登革熱病毒有專一性的人類單株抗體2D22對於在老鼠實驗模型的登革熱嚴重病症有療效(2)。研究者也利用冷凍結構式電子顯微鏡成像法證實2D22能夠跟兩個不同的第二型登革熱病毒形成鍵結的結構體。人類單株抗體2D22被證明能夠跟登革熱病毒的envelope蛋白質的3D結構進行辨識。作者同時假設這個特殊現象能夠阻斷登革熱病毒所需之envelope蛋白質辨識融合現象。透過研究者的實驗及觀察，人類單株抗體能夠"鎖"住位於登革熱病毒表面三分之二的雙體結構，依據不同的亞種可能有所不同；但是這些不同的第二型登革熱病毒亞種對於該抗體有依樣被中和效率。這個被2D22所辨識的結構部位有作為疫苗或療法的潛力。

References:

1.     Scott B. Halstead (2003) neutralization and antibody-dependent enhancement of dengue viruses. Advances in virus research, VOL 60

2. Ruklanthi de Alwis, Scott A. Smith, Nicholas P. Olivarez, William B. Messer, Jeremy P. Huynh, Wahala M. P. B. Wahala, Laura J. White , Michael S. Diamond, Ralph S. Baric, James E. Crowe, Jr., and Aravinda M. de Silva (2012) Identification of human neutralizing antibodies that bind to complex epitopes on dengue virions. PNAS May 8, 2012 vol. 109 no. 19 7439–7444.