饶子和院士谈大健康时代的生物科技创新

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来源:搜狐科技

时间:2016-07-22

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导读:2015深圳国际BT领袖峰会和生物/生命健康产业展览会在深圳会展中心5楼簕杜鹃厅正式拉开帷幕,国内外生物和生命健康领域的知名专家学者、企业家汇聚一堂,共话产业发展未来之路。在这次大会上,中国科学院院士、中国生物物理学会理事长饶子和做了主题为《大健康时代的生物科技创新》的演讲。

9月23日上午,2015深圳国际BT领袖峰会和生物/生命健康产业展览会在深圳会展中心5楼簕杜鹃厅正式拉开帷幕,国内外生物和生命健康领域的知名专家学者、企业家汇聚一堂,共话产业发展未来之路。在这次大会上,中国科学院院士、中国生物物理学会理事长、中国科学院北京转化医学研究院院士团队成员饶子和做了主题为《大健康时代的生物科技创新》的演讲。以下为饶子和院士演讲实录:


感谢大会组织者请我来做报告,而且题目好象和他不一样,我的题目是“创新技术和创新药物”,也就是说创新药物取决于创新技术,技术的发展才能推动我们创新药物。


我是做生物大分子三维精细结构与创新药物研究,这方面应该说蛋白质的药物发现,应该是一个非常重要的方向,因为你做常规的药物发现和以蛋白质、生物大分子结构为基础的药物发现是完全不一样的。现在已经有很多很重要的上市药物都是和结构、功能研究以后,在这个基础上做出来的。


当然这些方法的突破有好消息,勇军说的去年有好消息,结构生物学前年有两个好消息,一个好消息是X光自由电子激光解析生物大分子的结构方法取得突破,这是一个重要的里程碑,用X光自由电子激光,它的强度可以比第三代同步辐射光源强百亿倍,所以这种光源来研究生物大分子就可以解决很多以前不能做的东西。


2013年我们国内知道、发现这个事情,我们组织了474次香山科学讨论会,专门讨论自由电子激光在结构生物学应用中的突破进展对策。生物学界、医学界讨论这方面,跟中国的物理学家结合,共同推进这件事,现在这件事我们还在进展中,希望在不久的将来,我们国家能有自己的自由电子激光的测试,而且能够在国内开展自由电子激光的工作。


第二方面就是冷冻电镜,冷冻电镜2013年也取得了非常重大的突破,也就是说以前冷冻电镜解析的结构和X光晶体学是没法比的,远达不到他的分辨率。2013年酶蛋白结构的解析,用冷冻电镜的方法解析生物大分子结构已经可以达到跟X光晶体学同样的水平了。


更重要的是,他能做X光晶体学不能做到的事儿,也就是说解析超大分子负荷物的结构。比如说最近,经典有若干个结构,中国比较轰动的是施义工(音)教授的简洁体和中科院生物物理研究所的30纳米的结构,这些在中国是用冷冻电镜来解的结构。


正因为这些方面的突破,应该这样说,X光和冷冻电镜技术方法的重大突破,标志着以超大分子复合物为靶向细胞的新药,正迎来一个新的巨大浪潮。今天要郑重的和大家推介这件事,这个方面我们会迎来很多很多的药物靶点,这些靶点会给我们带来更多的机遇。


习主席先在西雅图,习主席是非常关心科技创新,大家都知道,我有机会在两会上在科技组上见到他。


下面几分钟我想介绍一下我们研究组在药物靶点上做的工作。这是一个由四个蛋白质组成的复合体二,大家知道线粒体是能量转化的工厂,线粒体的呼吸链有这四个复合物,这四个复合物是我们研究组2005年做出来的。最近王晓东(音)院士和我们联系,他希望我们和他做Complex2的合作,Complex2上的工作,我们的孙飞研究员在进行进一步的合作。


还有我们研究室在2008年和2009年分别在《自然》上发表了两篇流感的集合酶方面的工作,流感集合酶我们实验室希望用流感集合酶作为靶点筛选可能的广普的抗流感的药物。


我们实验室2003年到现在,我们在做SARS-CoV和MERS-CoV的研究,我们集中在非结构蛋白,16个非结构蛋白的研究,而且其中我们筛选出非常好的抗冠状病毒的抑制剂。


这是我们解出的冠状病毒SARS-CoV和MERS-CoV,我们希望抗病毒机制能得出一些信息。另外我们实验室用了十年的时间,我们在TB结核杆菌方面,我们解出了近三十个结核杆菌方面的结构,结核杆菌方面的结构,最重要的是要集中在最重要的靶点,抗药性靶点上,我们研究组在这个方面我觉得应该在最近两年有比较好的增长。


去年我们实验室发表了埃博拉1.8A的结构,这是埃博拉病毒药物的靶点之一,这方面的工作我们是在往前推进,希望以它为靶点筛选抗病毒的药物。


今年年初我们实验室在肝炎病毒方面有所增长,今年1月份我们在《自然》发表的HAV三维精细结构及受体,阐述的HAV的结构和作用基底,这方面的工作我们还解出了它的相关受体的结构,受体结构当时做的时候,现它和埃博拉还有关系,我们把HAV的受体工作放一放,移到埃博拉和T1的工作,这个工作也取得了蛮好的进展。


我想再讲一个相对比较系统的工作就是EV71和CAV16就是手足口病毒,手足口病毒2008年在阜阳爆发,上百个孩子死亡,手足口EV71可以感染5岁以下的孩子,可以侵染神经系统造成死亡病例,到现在为止全国超过800万的病例,超过2000个小孩死亡的病例。


他主要的就是这两种病原体,一种是EV71,一种是CAV16,他们占了95%的病例,我们决定做个结构。这个病毒是属于肠道病毒,里面除了EV71和CAV16还有Empty和Full,做小孩的工作,特别是肠道病毒的工作,他的意义不单是在手足口病毒,而是整个肠道病毒,特别是Full的工作,大家可以看到我们用EV71的C4的毒素,就是阜阳死了很多小孩毒素。CVA16是用的浙江的毒素,这个是不死人的。我们在病毒的培养和分析,得到5组,EV71得到了80S和160S,CVA16不仅得到了80S和160S,我们还135S,这五种我们分别结晶,解出这五种高分辨率的结构,通过结构的解析、结构的比较,我们发现病毒如何在细胞里,如何把R&A释放,通过A particle,发现它怎样启动纵向的变化先出来。


同时我们发现一个非常重要的情况,病毒在4 Particle有一个口袋,他里面有一个小分子。就像一个门闩一样,红颜色是完整病毒小分子躺在那儿,病毒基因组管理释放的时候,这个时候就掉了,掉了以后口袋破了,病毒就打开了。


完整病毒的时候口袋里有一个小分子躺在那儿,小分子走了,门掉了就打开了,这个东西很显然是很重要的部分。


我们还做了SCARB2,在这里受体出现了什么问题呢?SCARB2是受体细胞中非常重要的代谢酶,这个分子是糖蛋白,我们解的结构大家可以看,左边的结构是在生理条件下的,中间的结构是在酸性条件下,这种情况下除了脑袋不一样、头不一样,其他都一样。花瓶是什么意思呢?花瓶告诉大家,这个分子的肚子是空的,就像花瓶一样,上面中性的情况下,花瓶口是封住的,酸性的花瓶口是开着的。我们看看到底是怎么回事。


顶上是盖着的,酸性的是紫色的,紫色的甩过来,怎么甩过来。花瓶口如何盖着、如何打开就是这样。


它的口和花瓶的口是对上的,大家一看,这边是和病毒怎么样结合的,在生理条件下结合、识别,但是这个口是不通的。通过内吞,变成酸性就通了,花瓶口就打开了,花瓶口和口袋通了,通的情况下,我们做个模型,病毒和受体结合,我们从分子水平上看到病毒如何和受体结合、结合,酸性的时候打开。我们希望可以实现临床实验。


为什么要这样做?我们还是希望能做Particle,WTO慢慢会取消病毒的疫苗,希望尽快把1型和3型尽快做起来,这个还是蛮有意义的,这个领域是非常有意义的。随着方法技术的突破,这个方面的前景是非常好的,谢谢。


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