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本研究针对疱疹病毒膜融合蛋白gB的预融合构象稳定性难题，通过免疫羊驼获得特异性纳米抗体Nb1_gbHSV，解析了HSV-1/2 gB全长预融合结构。该抗体通过结合跨三结构域的表位，有效阻断gB向融合后构象转变，中和活性达IC50 1.2 nM，为开发抗疱疹病毒药物提供了新靶点。研究发表于《Nature》，革新了疱疹病毒膜融合机制认知。
疱疹病毒家族是人类健康的重大威胁，其中单纯疱疹病毒1型(HSV-1)和2型(HSV-2)可导致终身潜伏感染。这类病毒包膜上的糖蛋白B(glycoprotein B, gB)作为最保守的膜融合蛋白，在病毒入侵过程中经历从预融合(prefusion)到融合后(postfusion)的剧烈构象变化。然而由于预融合gB的天然不稳定性，此前既无靶向该构象的抗体，也缺乏高分辨率结构信息，严重阻碍了抗病毒药物的开发。
为突破这一瓶颈，Benjamin Vollmer团队在《Nature》发表研究，成功分离出首个特异性结合gB预融合构象的纳米抗体Nb1_gbHSV。该抗体不仅能有效中和HSV-1/2，还帮助研究者解析了gB全长预融合结构，揭示了此前未知的膜融合机制细节。这项研究不仅为抗疱疹病毒药物设计提供了全新靶点，也为其他病毒膜融合蛋白研究提供了范式。
研究主要采用四大关键技术：1) 利用表达gB的细胞外囊泡免疫羊驼，通过噬菌体展示筛选纳米抗体；2) 设计点突变组合（包括N709V等）稳定gB预融合构象；3) 冷冻电镜(cryo-EM)解析HSV-1/2 gB预融合及融合后结构（最高分辨率2.21 Å）；4) 干涉仪和微量热泳动测定纳米抗体亲和力（KD=14 pM）。
纳米抗体筛选与中和机制
通过免疫羊驼获得17种gB特异性纳米抗体，其中Nb1_gbHSV展现最强中和活性（IC50 1.2 nM）。冷冻电镜结构显示，该抗体独特地同时结合gB的DIV、DI和DIII结构域，形成1,260 Å2的相互作用界面（含23个氢键和8个盐桥）。这种"三结构域交叉结合"模式仅在预融合构象中可行，有效阻止gB向融合后构象转变。
预融合结构解析
通过引入S392C/Q532C二硫键和N709V突变等稳定策略，首次获得HSV-1 gB预融合全长结构（2.74 Å）。研究发现：1) N端90-106残基形成与DII结合的α螺旋；2) DIII的αC螺旋N端环区（残基501-510）在预融合状态呈现独特弯曲；3) 融合环(fusion loop)从融合后的β折叠转变为310螺旋构象，与膜近端区(MPR)形成疏水相互作用。
跨物种中和验证
Nb1_gbHSV能同时结合HSV-1/2 gB（序列相似度83%），但不识别其他疱疹病毒（VZV/HCMV/EBV）的gB。共表达实验证实，该抗体可将野生型HSV-2 gB"锁定"在预融合状态。结构比对显示HSV-1/2 gB预融合构象高度保守，关键表位残基如HIS311、GLU286等完全一致。
非中和性抗体的启示
研究发现大多数非中和性纳米抗体（如Nb2_gbHSV）靶向gB顶部的αX螺旋，该区域在预融合状态暴露但在融合后变得灵活。这表明仅靶向预融合构象不足以保证中和活性，必须同时满足：1) 高亲和力结合预融合状态；2) 弱结合融合后构象；3) 形成足够能量壁垒阻止构象转变。
这项研究揭示了疱疹病毒膜融合的精细调控机制：gB通过MPR与融合环的动态相互作用启动构象变化，而Nb1_gbHSV通过"结构域桥接"策略阻断这一过程。该发现不仅为开发抗HSV药物提供了理想靶点，其"构象锁定"策略也可拓展至其他包膜病毒研究。研究者特别指出，纳米抗体的小分子量特性使其适合局部给药（如黏膜给药），为治疗生殖器疱疹等疾病开辟了新途径。
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