重大疾病相关RNA病毒致病机理的研究
病毒是微生物中最小的生命实体，具有专性寄生性，必须在活细胞中才能增殖。病毒分成两大类，即DNA病毒和RNA病毒。RNA病毒的遗传物质为RNA，大多数RNA病毒都具有高致病性。艾滋病、丙肝、SARS，禽流感和埃博拉出血热等重大传染性疾病，每年夺走数百万人的生命，导致这些疾病的罪魁祸首即属于“RNA病毒”家族。由于RNA聚合酶无校正功能，RNA病毒在复制过程中发生错配的几率极大提高，其变异速度比DNA病毒快100万倍，而且其体形经常改变，这使得RNA病毒的疫苗研制很难。而且由于其变异重组的速度极快，近几十年的突发性传染性疾病的祸首也多为RNA病毒。目前，人们对于RNA病毒的致病机理尚知之甚少，因此也缺乏针对RNA病毒感染的有效治疗措施。鉴于RNA病毒对人类健康的严重危害，探寻RNA病毒的致病机理，尽早了解其感染和传播的原理，从而对RNA病毒引起的重大传染性疾病的治疗方案提出指导，无疑将为提高人类健康状况和改善人类生活质量做出重要的贡献。

哺乳动物细胞蛋白表达平台
目前常用的重组蛋白表达系统有：原核表达系统和真核表达系统。原核系统多采用大肠杆菌作为宿主菌，而真核表达体系中较为常用的有酵母、昆虫、哺乳动物细胞和植物细胞等表达体系。虽然原核表达系统是重组蛋白表达时最为常用最为古老的体系，但是其表达的蛋白往往不能进行正确的折叠，并且没有翻译后的修饰加工能力，成为原核表达不可克服的缺点。酵母表达系统是真核表达系统中最常用的表达系统，虽然酵母表达系统具有发酵周期比较短、运转的成本、所用的化学物质成分简单、目的蛋白的表达量较高等一系列优点，但酵母所进行的糖基化过程一般是无法进行精确控制的，其结果通常导致过度糖基化，从而阻止目的蛋白的成熟。酵母的糖基化与哺乳动物的不同，导致酵母表达的糖蛋白在生物技术药物领域的应用非常有限。

因此作为生物技术药物研发的蛋白表达系统，哺乳动物细胞表达系统因为其糖基化的优越性及其用于人体后的低免疫排斥性而成为首选。哺乳动物细胞外源基因的表达产量比原核表达系统和酵母表达系统低很多（大约每升上清几百毫克），曾经使很多人放弃使用这一表达系统，但是随着对哺乳动物细胞蛋白表达系统各个因素的优化，其产量已经能达到2至5克每升，美国惠氏公司的最新产量已经达到10克每升，从而成功突破了哺乳动物细胞表达系统产量低这一瓶颈。

本实验室曾通过密码子优化、RNA二级结构优化、分泌序列优化、转录翻译优化和细胞株的优化等措施，在哺乳动物细胞中成功的表达和纯化了同为RNA 病毒的SARS冠状病毒的表面的刺突蛋白及其一系列的突变体，建立了SARS冠状病毒感染小鼠引起急性肺损伤的模型，阐述了SARS冠状病毒感染人体引起急性呼吸窘迫综合症的分子病理机理，为SARS冠状病毒感染导致ACE2表达下调从而引起肾素－血管紧张素系统紊乱，血管紧张素II上升，最终造成肺水肿和肺损伤。该研究成果发表在2005年8月的《自然医学》杂志上

因此，本实验具备构建高效的哺乳动物细胞蛋白表达纯化的平台的技术条件，我们期望在哺乳动物细胞中表达并且纯化出引起某些重大传染病的病毒的表面膜蛋白，包括H5N1型禽流感病毒的表面膜蛋白H5、N1,丙肝病毒HCV的表面蛋白E1、E2，Ebola病毒的表面糖蛋白GP1,HIV病毒的表面蛋白GP120等。我们期望能通过利用这些纯化的病毒表面蛋白和已建立的各种转基因和基因敲除的小鼠模型，来建立相关病毒的致病模型，研究其致病机理，并研发出安全有效的基因亚单位疫苗。

利用荧光蛋白技术针对已经证实的药物靶点建立一系列的高通量药物筛选模型。现已建立有关急性粒细胞白血病，银屑病，痤疮 ，肿瘤等疾病的高通量药物筛选模型。

　　此外，本实验室计划利用交叉学科研究新的有广泛应用前景的生物技术，比如在荧光共振能量转移技术和重组蛋白化学连接修饰技术的基础上进一步探索新方法。