神经氨酸酶
神经氨酸酶（Neuraminidase）也称为唾液酸酶，是流感病毒科表面重要的糖蛋白，属水解酶类，该酶能催化水解糖蛋白、糖脂和蛋白聚糖中唾液酸残基和己糖或氨基己糖之间的糖苷。神经氨酸酶和血凝素一起附着在流感病毒的外壳上，当流感病毒附着在含血凝素受体的宿主细胞上时，神经氨酸酶会损害宿主细胞，该酶将消化糖蛋白受体上的唾液酸。
神经氨酸酶由病毒基因组片段6编码，NA亚单位为四聚体，呈哑铃状，外端呈钉帽状，大小为9nm×5nm；内端呈结节状，直径4nm，两端由一长10nm的杆相连。它具有免疫原性，能诱发相应的抗体。NA抗体能抑制酶活性，并且具有免疫保护作用。
神经氨酸酶抑制剂是一类新型的抗流感病毒科药物。由于疗效和安全性优于其他流感抗病毒药物，因此具有良好的临床应用前景。
定义
神经氨酸酶也叫唾液酸酶，是流感病毒科表面重要的糖蛋白，属水解酶类，EC3.2.1.18。
结构
神经氨酸酶由病毒基因组片段6编码，NA亚单位为四聚体，呈哑铃状，外端呈钉帽状，大小为9nm×5nm；内端呈结节状，直径4nm，两端由一长10nm的杆相连。NA亚单位的分子质量为200kd，它是由两个相同的、并由二硫键连接的55kd糖蛋白的二聚体，即由4个单体NA所组成。NA的酶活性可以定量测定。用去污剂、脂溶剂或蛋白水解酶处理，可使NA纤突从病毒粒子上释放下来。通过电子显微镜观察，发现释放的NA纤突除去去污剂后，这些纤突可以通过疏水的茎部聚集在一起呈玫瑰花形。病毒囊膜上的NA纤突是NA单体形成的四聚体，包括一个蘑菇状的头部和一个细茎。
经研究发现，NA蛋白质序列特点是：翻译后不经过切割；信号肽不被去除；翻译起始用的甲硫氨酸仍然存在；羧基端也不曾经过加工。NA属于II类糖蛋白，即氨基端在囊膜内，而羧基端在囊膜外，与HA正好相反，NA的一级结构包括4个区域，即氨基端胞浆尾、非极性跨膜区、茎部和头部序列。
NA的氨基端胞浆尾包括6个氨基酸残基，即锰PNQK。根据目前所检测的不同亚型的NA序列，发现氨基端胞浆尾非常保守，在所有的甲型流感病毒中都相同。这表明这一序列可能具有重要的功能，但其真正功能目前还不清楚。NA的非极性跨膜区包括氨基端7~35位的氨基酸残基，其中前6个比较保守，其余23~25个氨基酸变异较大。研究证明，这一区域的作用是将NA固定于脂质双层；NA合成后在内质网的运输过程中，这一序列起信号肽的作用。非极性跨膜区的长度在不同的亚型之间有差别，N1和 N2亚型其长度是29个氨基酸残基，N8是30个，N5是31个。如上所述，这一结构域具有固定NA和作为信号肽的双重功能，但典型的信号肽其长度是10~15个氨基酸残基，跨越脂质双层也仅需要17~20个氨基酸的长度，而这一跨膜区的长度比其两种功能所需的长度都要长。这可能是由于这两种功能是由不同的立体结构域来完成的，或在这一结构域中存在重叠的亚结构域（sub-domain）。
NA的茎部长度在不同亚型之间也有很大的差别。N2由43个氨基酸残基组成（36~78位），WSN/33和Mel/35毒株缺失16个氨基酸，PR8/34株缺失15个，BH/35缺失11个。这些氨基酸的缺失都集中在43~77位之间，但这些缺失对NA的结构、抗原性和酶活性没有影响。茎部的主要功能是帮助形成NA四聚体，当四聚体形成之后，用链霉Caspase-3可将其茎部切下，而剩余的四聚体头部仍可保持正常的结构，并且抗原和酶活性都不受影响。茎部是否还有其他功能，还不清楚。NA的头部序列在不同亚型的毒株间有较高的同源性（46%）。N2亚型毒株的NA头部由392个氨基酸残基组成（78~469位），在非洲天门冬酰胺上连有4个低聚糖链，位置分别在86位、146位、200位和234位上。寡糖链对NA的功能有重要的影响，如果缺乏糖基化，NA结构的稳定性和酶活性都会受到影响。N1和N2亚型NA上的寡糖链的分布很相似，这表明其头部的三维结构也相似。
NA酶活性的催化中心位于头部顶部，呈凹陷状，每个NA单体都有一个，所以NA纤突具有4个催化中心。催化中心由9个酸性氨基酸残基、6个碱性氨基酸残基和3个疏水氨基酸残基组成，这些氨基酸都很保守。研究表明，每个NA纤突有4个抗原位点，每个位点又含有多个抗原决定簇。抗原位点2是主要的免疫原位点。
在进行病毒蚀斑试验时发现，针对每个抗原位点的单克隆抗体都能抑制蚀斑的增大。只有针对位点2和位点3的单克隆抗体才对其酶活性有影响。Webster等（1988）发现，位点1、位点2和位点3的单克隆抗体对动物有保护作用，位点1的保护作用最强，而位点4的单抗无保护作用。
功能
神经氨酸酶能催化水解糖蛋白、糖脂和蛋白聚糖中唾液酸残基和己糖或氨基己糖之间的糖苷。神经氨酸酶和血凝素一起附着在流感病毒科的外壳上，当流感病毒附着在含血凝素受体的宿主细胞上时，神经氨酸酶会损害宿主细胞，该酶将消化糖蛋白受体上的唾液酸。先天性神经氨酸酶缺陷是常染色体遗传性疾病。
神经氨酸酶是流感病毒粒子表面的另一重要抗原，NA可水解细胞表面受体特异性糖蛋白末端的N-L酰基神经氨酸。病毒在细胞表面成熟时，可以移去细胞膜出芽点上的神经氨酸，有利于病毒粒子的成熟与释放。它具有免疫原性，能诱发相应的抗体。NA抗体能抑制酶活性，并且具有免疫保护作用。
抑制剂
概述
神经氨酸酶抑制剂是一类新型的抗流感病毒科药物。由于疗效和安全性优于其他流感抗病毒药物，因此具有良好的临床应用前景。国外已有多项研究证实，其对禽流感病毒甲型H5N1流感病毒和H9N2病毒株有效。已经应用于临床的神经氨酸酶抑制剂有奥司他韦（oseltamivir）和扎那米韦（zaqnamivir）等。
作用机制
神经氨酸酶是流感病毒表面主要的糖蛋白之一，具有唾液酸酶的活性。唾液酸酶也广泛存在于动物和其他微生物中，与微生物对人体的致病性相关。这种酶是病毒在体外复制的必需成分；同时，此酶还可以阻止呼吸道黏膜对流感病毒科的灭活，以促进病毒对呼吸道黏膜的感染。
神经氨酸酶抑制剂的作用机制是抑制子代病毒从宿主细胞中释放，具有抗甲、乙型流感病毒活性作用。神经氨酸酶可剪切宿主细胞表面及病毒外壳糖基部分的唾液酸末端残基，从而加速病毒从感染细胞中释放出来。而奥司他韦（达菲）和扎那米韦等神经氨酸酶抑制剂为唾液酸类似物，可阻断神经氨酸酶的活性位点，使唾液酸残基保留在细胞表面及病毒外壳上。这样，流感病毒的HA与未被切除的唾液酸结合，使病毒聚集在细胞表面，阻止病毒颗粒的装配，减少病毒的释放，减轻病毒的致病力，从而达到抗病毒和治疗流感的作用。
适应症
由于甲、乙型流感病毒表面均存在神经氨酸酶，因而该类药物对甲、乙型流感均有效。主要用于早期（发病在2天内）治疗，但对具有合并症的流感疗效较差，对全身性感染几乎无效。有潜在肺疾患，如哮喘、慢性阻塞性肺病患者不推荐使用。一系列的研究表明，奥司他韦还可以有效地用于禽流感病毒的预防。