来自德克萨斯大学奥斯汀分校和美国国立卫生研究院的科学家团队制作了首个 2019-nCoV(感染人类的新型冠状病毒)所使用的关键蛋白质的 3D 原子尺度图。这一发现对于生产针对该疾病的有效疫苗至关重要。
研究小组绘制了病毒的一部分,称为刺突蛋白,它附着在人类细胞上并感染它们。该研究发表于科学,详细介绍了蛋白质结构,表明其与 SARS 冠状病毒的异同。这项工作还表明,SARS 抗体对这种新病毒无效。
该团队之所以能如此迅速地获得该结构,得益于他们研究其他冠状病毒(如 SARS-CoV 和 MERS-CoV)的经验。这使得他们能够使用已有的方法来锁定刺突蛋白,以便更好地分析它们。
“一旦我们知道这是一种冠状病毒,我们就觉得必须立即采取行动,”资深作者、德克萨斯大学奥斯汀分校副教授贾森·麦克莱伦在一份报告中说。陈述。 “因为我们可能是第一批获得这种结构的人之一。我们确切地知道要对其进行哪些突变,因为我们已经证明这些突变对许多其他冠状病毒有效。”
这一发现之所以成为可能,要归功于低温电子显微镜(cryo-EM)技术。这样,样品被冷却至-150℃,然后用电子流轰击。通过记录这些电子如何弹跳,团队可以重建分子的 3D 形状。
这项工作证实了独立分析表明 2019-nCoV 进入人体细胞的入口点是 ACE2 受体。 SARS也是如此,但新病毒对该受体的亲和力是SARS冠状病毒的10倍。尽管作者警告说,还需要更多的研究来确定这一点,但这种亲和力可能会导致新的冠状病毒如此容易地在人与人之间传播。
刺突蛋白有两种构象(或两种形状)——一种是在感染宿主细胞之前,另一种是在感染期间。研究小组创建了蛋白质感染前形状的图(如上图所示),也称为融合前构象。
由于该团队成功地重建了刺突蛋白表面的分子(产生免疫反应的部分),他们现在计划利用它来从感染后康复的患者中分离出正确的抗体。这可用于治疗暴露后的 2019-nCoV 感染。尽管这项工作令人鼓舞,但成功的疫苗可能还需要数月甚至更长的时间。