近日，Cell Research在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所王嵐峰研究團(tuán)隊(duì)、復(fù)旦大學(xué)袁正宏研究團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)饒子和研究團(tuán)隊(duì)的合作研究成果，論文題為“Structural and Functional Insights into HBx-Smc6 Targeting for HBV Inhibition”。研究揭示靶向HBx-Smc6互作界面抑制乙型肝炎病毒（HBV）的結(jié)構(gòu)與功能機(jī)制，為慢性乙肝治療提供新方向。

首先，研究團(tuán)隊(duì)利用桿狀病毒昆蟲(chóng)細(xì)胞表達(dá)體系，成功表達(dá)并純化了包含HBx、CRL4及人源Smc5/6復(fù)合物的十亞基組裝復(fù)合物，并采用冷凍電鏡單顆粒分析技術(shù)解析了其三維結(jié)構(gòu)。研究首次解析了近全長(zhǎng)HBx的三維結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其在鋅離子穩(wěn)定下折疊形成獨(dú)特的Y形構(gòu)象，與AlphaFold 3的預(yù)測(cè)結(jié)果截然不同。其“下臂”與DDB1蛋白緊密結(jié)合，“上臂”則通過(guò)由螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋（HTH）基序主導(dǎo)的組合型HTH疏水口袋，精確識(shí)別Smc6蛋白表面的“亮氨酸鑰匙”（Leucine key）。破壞該互作界面可完全阻斷HBx介導(dǎo)的Smc6泛素化降解，并抑制HBV轉(zhuǎn)錄與復(fù)制。這一精巧的“鑰匙-鎖”結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了HBx識(shí)別并啟動(dòng)Smc5/6降解的分子基礎(chǔ)。

Smc5/6復(fù)合物在基因組穩(wěn)定性維持及DNA損傷修復(fù)中亦發(fā)揮重要作用。哺乳動(dòng)物感染嗜肝病毒后，其X蛋白介導(dǎo)的Smc5/6降解可導(dǎo)致基因組穩(wěn)定性受損；此外，慢性感染患者中HBV基因組整合至宿主基因組的比例近乎100%，這些整合的基因可持續(xù)表達(dá)不同長(zhǎng)度的HBx截短突變體，其中帶有組成型HTH口袋的突變體可維持對(duì)Smc5/6的降解能力。序列比對(duì)顯示，構(gòu)成HBx組合型HTH疏水口袋的氨基酸殘基在所有HBV基因型乃至數(shù)千年前的古代HBV株中均完全一致。嗜肝病毒的進(jìn)化分析表明，X基因出現(xiàn)于哺乳動(dòng)物肝炎病毒中，且該疏水口袋高度保守；從宿主角度看，Smc6上的“亮氨酸鑰匙”在鳥(niǎo)類(lèi)中即已出現(xiàn)，并在哺乳動(dòng)物中完全保守，提示二者存在共進(jìn)化關(guān)系。這與僅在受感染哺乳動(dòng)物中出現(xiàn)原發(fā)性肝細(xì)胞癌的表型一致，表明X介導(dǎo)的Smc5/6降解可能對(duì)肝細(xì)胞癌發(fā)生具有重要影響。阻斷HBx-Smc6相互作用，有望成為抑制病毒復(fù)制并延緩肝炎向肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)化的潛在新靶點(diǎn)。

基于這一高度保守且關(guān)鍵的相互作用界面，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)其藥物靶點(diǎn)潛力進(jìn)行了初步評(píng)估。通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研及靶向HBx組合型HTH疏水口袋的高通量虛擬篩選，研究者從美國(guó)FDA批準(zhǔn)的化合物庫(kù)中成功篩選出小分子化合物Tranilast。該化合物可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合至HBx的組合型HTH疏水口袋，有效阻斷HBx與Smc6的相互作用，從而抑制Smc6的泛素化降解。體外及細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)均顯示其劑量依賴(lài)性的抑制效應(yīng)，為靶向該互作界面的藥物研發(fā)提供了概念驗(yàn)證。綜上，該靶點(diǎn)兼具“雙向性”（靶向cccDNA及整合來(lái)源HBx）與“雙功能性”（抑制病毒復(fù)制、防治肝炎-肝癌轉(zhuǎn)化），后續(xù)研究將聚焦于此，為乙肝治療提供新方向。

該工作是繼2024年饒子和/胡忠玉/王權(quán)研究團(tuán)隊(duì)在乙肝表面抗原（HBsAg）如何組裝成更高級(jí)的纖維以及如何與衣殼相互作用以形成病毒顆粒取得重大突破之后（Wang， Q. et al Science, 2024），科研人員在乙肝基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的又一重要進(jìn)展。

上海藥物所博士研究生程潼、周金虹，復(fù)旦大學(xué)博士研究生黃文俊為本文共同第一作者。王嵐峰研究員、袁正宏教授和饒子和教授為本文通訊作者。復(fù)旦大學(xué)陳捷亮教授，上海科技大學(xué)高巖和美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校王紅霞亦參與該項(xiàng)研究。該研究獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)(B類(lèi))、上海市市級(jí)科技重大專(zhuān)項(xiàng)的資助。冷凍電鏡相關(guān)工作得到復(fù)旦大學(xué)和上海藥物所冷凍電鏡平臺(tái)的大力支持。

本期編輯：小黃