4月5日，美国生物化学与分子生物学学会旗下期刊The Journal of Biological Chemistry在线发表了我校动物医学学院邓旭明课题组的研究论文《Baicalin Inhibits the Lethality of Ricin in Mice by Inducing Protein Oligomerlization》(链接： http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25847243 )。

II型核糖体失活蛋白（RIPs II）是广泛存在于植物和部分细菌中的一类蛋白毒素，一般由AB两个亚基组成，其中A亚基具有N-糖苷酶活性，能导致细胞蛋白质翻译终止而引起细胞死亡。其中包括蓖麻毒素、肠出血性大肠杆菌O157:H7分泌的志贺样毒素和猪水肿病毒素等。蓖麻毒素是从蓖麻中提取的一种II型核糖体失活蛋白，是最强的植物毒蛋白之一，被美国疾病预防控制中心定义为II类生物威胁毒素，在较低剂量下即可导致动物和人的中毒甚至死亡。由于蓖麻毒素毒性较强，对世界各国存在潜在的威胁，因此蓖麻毒素被列入国际《禁止化学武器公约》，目前国际上尚无治疗蓖麻毒素中毒的特异性治疗方法。肠出血性大肠杆菌O157:H7分泌的II型志贺毒素是肠出血性大肠杆菌引起出血性肠炎和急性溶血性尿毒综合征的物质基础，目前尚无明确的治疗方案，肠出血性大肠杆菌已经成为严重威胁人类健康的公共卫生问题。猪水肿病毒素是引起仔猪腹泻的主要原因，给养殖业的健康发展造成巨大损失。由于RIPs II与生物安全和重大传染病密切相关，因此研究抗RIPs II毒性的治疗方法一直是国际研究热点。抗体和小分子抑制剂是对抗毒素活性的两条途径，尽管目前已经报道了多种抑制蓖麻毒素活性中心的化合物和中和性抗体，但已报道的化合物和抗体对中毒后的试验动物没有任何保护作用。

为此，邓旭明课题组通过建立了以蓖麻毒素为代表的天然化合物抑制剂筛选和靶标确证平台，在国内外首次发现黄芩苷可直接结合到蓖麻毒素A亚基而导致毒素失活。动物试验显示，黄芩苷可以显著提高中毒小鼠的存活率；对因蓖麻毒素中毒而造成的体重下降和血糖下降有显著的恢复作用；缓解肝损伤产生的炎症反应。为了揭示其作用机制，该课题组解析了分辨率为2.2Å的蓖麻毒素A亚基和黄芩苷复合物的晶体结构。结果发现黄芩苷可以促进蓖麻毒素形成多聚体遮挡活性中心而失去活性并得到了相应的作用靶点。该机制和靶点通过分析超速离心技术和蛋白质体外翻译试验进行了验证。

此外，邓旭明课题组还发现黄芩苷对肠出血性大肠杆菌O157:H7分泌的II型志贺毒素的活性具有显著的抑制作用，可降低急性溶血性尿毒综合征小鼠模型的死亡率，改善模型小鼠的肾功能，减轻肾损伤和肾脏炎症反应。黄芩苷能抑制猪水肿病毒素的活性，对猪水肿病模型能起到显著的治疗作用。

上述研究为阐明中药抗毒素和抗感染机制提供了重要线索，同时也为蓖麻毒素解毒剂和抗O157:H7感染药物的研制奠定基础。以上研究成果已申请国际专利保护（PCT/CN2014/076439、PCT/CN2014/076442），并与中国科学院生物物理研究所和天津国际生物医药联合研究院展开合作共同开发1.6类新药。以上研究主要由动物医学学院博士生董靖、硕士生张勇和生物物理研究所副研究员陈瑜涛博士完成；动物医学学院邓旭明教授和生物物理研究所李雪梅研究员为通讯作者。该研究受到973计划（项目号：2013CB127205）、国家重点自然科学基金（项目号：31130053）的资助。