美国创建首个新冠病“门钥匙”3D结构图疫苗药物开发关键靶点

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于洋千明发表者云傲飞斯量子比特报告|010-1010公众号QbitAI

根据中国研究人员提供的病基因组序列，美国科学家对新冠病的研究取得新进展。

2月19日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校团队在《科学》杂志上发表研究成果，宣布成功解析新冠病S蛋白结构，并重建首个该部分的3D原子尺寸结构图。附着并感染人体细胞的新型冠状病。

作为新冠病附着并感染人类的核心成分之一，S蛋白是疫苗、治疗抗体和药物研发的关键靶点。

此外，他们的研究还指出，新冠病与人体内受体区域的亲和力是SARS的10-20倍，这也为新冠病的高传染性提供了相应的解释。

研究团队表示，他们正在与世界各地的研究人员分享分子结构图。除了协助疫苗开发之外，这还可以帮助科学家开发新的蛋白质来治疗感染者。

第一张新冠病S蛋白3D结构图

S蛋白，全称刺突糖蛋白，位于新型冠状病的最外层。它是一种三聚体I类融合蛋白。

2019-nCoV利用高度糖基化的S蛋白侵入宿主细胞。

在此过程中，病的S1亚基会与宿主细胞受体结合，破坏三聚体的稳定性，导致S1亚基脱落，S2亚基转变成稳定的融合后构象。

为了与宿主细胞受体结合，S1的受体结合结构域经历铰链样构象运动，暂时隐藏或暴露受体结合的关键位点。这两种状态分别称为“下”构象和“上”构象。

根据新冠病的基因组序列，研究人员设计并生产了稳定的刺突蛋白样本。

利用冷冻电镜技术，在收集并处理了3207张显微照片后，研究人员以35埃的分辨率重建了新冠病表面S蛋白三聚体的3D结构。

注“埃”是测量光波长度和分子直径的单位。一“埃”等于1纳米。

此外，研究人员还观察到一个受体结合域将S蛋白与向上构象的ACE2连接起来。

这是人们第一次“清晰地看到”新冠病S蛋白的形状。

论文通讯作者麦克莱伦表示，刺突蛋白的“真面目”是开发具有良好活性的疫苗的基础。

此外，麦克莱伦认为疫苗可能会在18至24个月内研发出来。

受体亲和力是SARS的10-20倍

在研究中，他们还进一步将新型冠状病2019-nCoV与SARS-CoV进行了比较，发现两种结构之间最大的差异之一是RBD在各自向下结构中的位置。

尽管构象存在差异，但当SARS冠状病的各个结构域与新冠病的结构域比对时，可以看到两种蛋白质之间具有高度的结构同源性。

研究人员在论文中表示，最近的研究还发现2019-nCoV具有与SARS-CoV相同的功能宿主受体细胞——ACE2，这促使他们利用表面等离子共振动力学SPR来定量研究这种蛋白质相互作用。

进一步发现，新型冠状病与ACE2胞外结构域的结合亲和力约为15nM，比SARS冠状病高10-20倍。

此外，他们还通过冷冻电镜观察到，新冠病与SARS冠状病与ACE2形成的复合物非常相似。

他们认为，新冠病与ACE2的高亲和力可能促进其在人群中快速传播。然而，需要进一步的研究来调查这种可能性。

论文地址

2019-nCoV预融合构象中的冷冻电镜结构

还有一件事

与此同时，西湖大学周强团队再次迎来新的科研突破。

据西湖大学微信公众号消息，2月21日凌晨，他们在预印本网站BioRxiv上又发表了一篇文章，报道了冷冻电镜观察西湖大学表面S蛋白受体结合域复合物的情况。新型冠状病与细胞表面受体ACE2的全长蛋白。结构。

两天前，周强实验室在全首次报道了全长ACE2蛋白的高分辨率三维结构。这次，他们进一步揭开了新冠病如何侵入人体细胞的谜团。

周强团队表示，此次对复杂结构的分析是基础研究领域的突破。看到新冠病S蛋白、ACE2的结构及其相互作用，相当于看清了“敌人的模样”，为后续科学家提供了靶子。为药物研究提供额外信息。

论文地址人类ACE2识别2019-nCoV的结构基础

其ACE2全长蛋白与新型冠状病S蛋白受体结合域复合物的原子坐标已可供下载

清华大学也有研究团队提交了研究成果。

2月18日，清华大学生命科学学院王新泉课题组和医学院张林奇课题组利用X射线衍射技术分析了分子筛上刺突糖蛋白受体结合区之间复合物的晶体结构。新型冠状病表面与人类受体ACE2蛋白。

还准确定位了新冠病RBD与受体ACE2的相互作用位点，阐明了新冠病刺突糖蛋白介导的细胞侵袭的结构基础和分子机制，为治疗性抗体药物的研发和设计奠定了坚实的基础。疫苗。基础。

他们的ACE2蛋白与新冠病S蛋白受体结合域复合物的原子坐标也可以通过复制以下网址下载

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