來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 作者:中考網(wǎng)編輯 2020-02-22 23:08:04
2月21日凌晨,西湖大學(xué)周強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)在論文預(yù)印本網(wǎng)站BioRxiv再次發(fā)文,報(bào)道新冠病毒表面S蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞表面受體ACE2全長(zhǎng)蛋白(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ACE2)的復(fù)合物冷凍電鏡結(jié)構(gòu),揭開(kāi)了新冠病毒入侵人體細(xì)胞的神秘面紗。
研究發(fā)現(xiàn),新冠病毒感染人體細(xì)胞的關(guān)鍵在于冠狀病毒的S蛋白與人體ACE2的結(jié)合。準(zhǔn)確地說(shuō),是S蛋白“劫持”了原本是控制血壓的ACE2,通過(guò)與它的結(jié)合入侵人體。一個(gè)人體細(xì)胞的蛋白,怎么會(huì)與病毒發(fā)生聯(lián)系?西湖大學(xué)特聘研究員陶亮用了一個(gè)形象的比喻:“如果把人體想象成一間房屋,把新冠病毒想象成強(qiáng)盜,那么,ACE2就是這間房屋的‘門(mén)把手’;S蛋白抓住了它,病毒從而長(zhǎng)驅(qū)直入闖進(jìn)人體細(xì)胞。”
雖然S蛋白和ACE2是敵我雙方接觸的最前線(xiàn),但在此次疫情暴發(fā)前,科學(xué)家們從未看清ACE2的全貌及ACE2與新冠病毒S蛋白的相互作用。兩天前,周強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室在世界范圍內(nèi)率先報(bào)道了ACE2的高分辨三維空間結(jié)構(gòu),這一次,他們進(jìn)一步解析出ACE2與新冠病毒S蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。
他們發(fā)現(xiàn),在形態(tài)上,新冠病毒的S蛋白像一座橋橫跨在ACE2表面,又像病毒的一只手,緊緊抓住ACE2,這一點(diǎn)與SARS病毒很相似。新冠病毒S蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域與SARS病毒的序列也非常像,相似性達(dá)到82%。對(duì)比此前已經(jīng)解析出來(lái)的SARS病毒與ACE2的相互作用,新冠病毒S蛋白有一部分氨基酸殘基發(fā)生了較大改變。這也許可以解釋為什么新冠病毒和SARS與ACE2的結(jié)合能力不一樣,這種結(jié)合能力可能影響了病毒的傳染力。
周強(qiáng)表示,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了它的性質(zhì)與功能,看清新冠病毒S蛋白、ACE2及其相互作用的結(jié)構(gòu),相當(dāng)于看清了“敵人的樣子”,為后續(xù)科學(xué)家的靶向藥物研究提供了更多信息。該項(xiàng)研究成果的另一個(gè)意義是,計(jì)算生物學(xué)的研究人員可以在此基礎(chǔ)上構(gòu)建不同的模型,進(jìn)而展開(kāi)具有針對(duì)性的研究,為藥物設(shè)計(jì)和檢測(cè)手段開(kāi)發(fā)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
清華大學(xué)王新泉研究團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院微生物研究所齊建勛研究團(tuán)隊(duì)分別獨(dú)立解析了ACE2的N端蛋白酶結(jié)構(gòu)域與新冠病毒S蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的晶體結(jié)構(gòu)。這些信息與周強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的電鏡結(jié)構(gòu)互為支持。值得一提的是,三個(gè)獨(dú)立團(tuán)隊(duì)都選擇在第一時(shí)間將其復(fù)合物的原子坐標(biāo)向全社會(huì)公布,以提高其可能的利用率。
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