近日,鄭州大學農學院李付廣研究員團隊的合成生物學研究組聯合多家單位,發現棉花天然產物——棉酚可以廣譜抑製多種冠狀病毒,解析了其作用機製,為棉花副產品的綜合利用開辟新途徑。以“Gossypol broadly inhibits coronaviruses by targeting RNA-dependent RNA polymerases”為題的論文在線發表在國際著名期刊《尖端科學(Advanced Science)》上。
鄭州大學農學院李付廣研究員為該論文的總通訊作者,中國農業科學院都市農業研究所任茂智研究員、鄭州大學屈淩波教授、中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所步誌高研究員為共同通訊作者。鄭州大學農學院青年教師王文靜、中國農業科學院棉花研究所在讀研究生李文康、哈爾濱獸醫研究所溫誌遠研究員、王翀副研究員、深圳市第三人民醫院劉威龍副研究員為研究論文的共同第一作者。
冠狀病毒是一類單鏈RNA(ssRNA)病毒,新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)隸屬於β屬冠狀病毒。研究團隊發現棉花極少感染ssRNA病毒,幾乎未發生過由ssRNA病毒引起的棉花重大病害。棉花中是否存在能夠抵禦冠狀病毒的天然產物?帶著這一問題,鄭州大學農學院聯合中國農業科學院棉花研究所、哈爾濱獸醫研究所和都市農業研究所、深圳市第三人民醫院組成跨學科研究團隊,進行聯合科研攻關。病毒相關實驗在哈爾濱獸醫研究所及深圳第三人民醫院完成。
棉花天然產物——棉酚通過靶向RNA依賴的RNA聚合酶活性中心廣譜抑製冠狀病毒
研究團隊以SARS-CoV-2為實驗模型,采用計算機高通量篩選、酶學驗證、抗病毒實驗和冷凍電鏡表征等多學科交叉的方式,從棉花中篩選到一種重要的次生代謝物——棉酚,發現棉酚可以靶向結合到RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp)的活性口袋區域,通過阻止引物和模板的結合,從而高效抑製RdRp的活性,進而阻遏SARS-CoV-2及其變異株的複製。通過進一步研究發現,棉酚還對豬流行性腹瀉病毒、豬急性腹瀉綜合征冠狀病毒、禽傳染性支氣管炎病毒以及豬德爾塔冠狀病毒等多種冠狀病毒具有抑製活性,表明棉酚能夠廣譜抑製冠狀病毒。研究結果開辟了多學科交叉和多元化利用新方向,對促進棉花天然產物的研究和利用、拓寬棉花副產品的價值鏈具有重要意義。
李付廣研究員簡介
李付廣,博士,博士生導師,研究員,河南延津縣人。2007年入選國家“新世紀百千萬人才工程”,2011年獲得國家傑出青年科學基金資助,2017年獲國家基金委創新研究群體項目支持。現任中國農業科學院棉花研究所所長/鄭大農學院院長,棉花生物學國家重點實驗室主任,國家棉花產業技術體係首席科學家,中國農學會棉花分會主任委員。從事棉花遺傳改良和產業谘詢工作,在轉基因技術創新、新種質創製及棉花基因組學研究等方麵取得了突出成績。發表SCI論文110餘篇,其中在《Nature Genetics》和《Nature Biotechnology》發表論文4篇。獲國家科學技術進步二等獎2項、國家技術發明二等獎1項。獲何梁何利基金科學與技術創新獎、中華農業英才獎,以及河南省勞動模範、中原學者、全國農業科研傑出人才、全國優秀科技工作者、神農領軍英才等稱號。
鄭州大學合成生物學簡介
鄭州大學合成生物學平台位於農學院,是基於棉花生物學國家重點實驗室的學科和技術優勢,結合學校“雙一流”建設的目標任務,以新理論、新技術和新方法為驅動,以多學科交叉融通為建設目標的新型研究平台。平台聚焦合成生物學中的重大科學與技術問題,瞄準農業基礎、生物安全、人類健康等國家重大需求和國際科技前沿,開展前沿理論原始創新,針對合成生物學“卡脖子”問題進行聯合攻關,為現代合成生物學可持續發展提供有力支撐。
(beplay2网页登录 來源:鄭州大學)
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