美科学家绘制新冠病毒S蛋白高清结构图,已发送给中国团队 | 钛快讯

林志佳

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· 2020.02.20

美研究团队利用冷冻电镜(cryo-EM)技术,揭示了新冠病毒表面S蛋白三聚体的高清结构,建立了S蛋白的3D原子尺度结构图。该研究团队已向世界各地的研究人员发送了新冠病毒S蛋白高清结构图片,包括中国的许多团体,这将有助于中国疫苗的研发。

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美科学家绘制新冠病毒S蛋白高清结构图,已发送给中国团队 | 钛快讯

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分子生物学副教授Jason S.McLellan(左)和研究生Daniel Wrapp(右)在实验室工作

分子生物学副教授Jason S.McLellan(左)和研究生Daniel Wrapp(右)在实验室中工作

钛媒体快讯 | 2月20日消息:来自德克萨斯大学(UT)奥斯汀分校和美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的科研人员,在新冠病毒疫苗方面取得了重大突破,利用冷冻电镜(cryo-EM)技术,揭示了新冠病毒表面S蛋白三聚体的高清结构,建了S蛋白的3D原子尺度结构图。

据悉,该论文已经于今天凌晨发表在顶级学术期刊《Science》(科学)上。

本论文通讯作者,UT奥斯汀分校分子生物学副教授杰森·麦克莱伦(Jason S.McLellan)博士对钛媒体表示,这项研究成果,将有助于开发疫苗、抗体和小分子抗病毒药物。

他强调,其团队已向世界各地的研究人员发送了该结构图片,包括中国的许多团体,这将有助于中国疫苗的研发。

S蛋白是病毒入侵免疫系统的一把“钥匙”,通过其三聚体结构,将病毒包膜和细胞膜融为一块,从而使得病毒内的遗传物质注入细胞,去感染人体免疫系统。而麦克莱伦和他的同事们,是希望找到其中的软肋,看清蛋白结构,从而可以研发抗体疫苗。
新冠病毒峰值蛋白的3D原子尺度图(分子结构)

利用冷冻电镜技术获得的3D结构

之前,他们已经开发出了将冠状病毒科(比如SARS、MERS)刺突蛋白锁定为某种形状的方法,并且可以有效地将其转变为疫苗的候选对象,这种经验使他们比其他研究新冠病毒抗体的团队更具优势。

据麦克莱伦团队介绍,他们在从中国疾控中心(CDC)那里获得新冠病毒的基因组序列两周后,设计并生产出了其稳定的S蛋白样品。大约又花了12天的时间,重建了S蛋白的3D原子尺度图(称为分子结构),并向《科学》提交了一份手稿。期刊也专门加快了同行评审的进程。

论文中表示,麦克莱伦团队利用冷冻电镜技术,获得了S蛋白的3D结构,分辨率达到了3.5埃(1埃=0.1纳米),并且,他们发现这些特征都同样存在于SARS病毒和MERS病毒中。

这项研究成功的关键在于这项冷冻电镜技术,可使研究人员创建细胞、分子和蛋白的3D结构。并且,这项技术的三位研发者曾在2017年获得诺贝尔化学奖,从而表明该技术的可靠性。

麦克莱伦告诉钛媒体,下一步他们将测试稳定的S蛋白作为疫苗抗原,首先在动物,然后最终在人类当中。并且和美国国立卫生研究院的Barney Graham博士团队一起推动疫苗研发。

另外,他还特别和钛媒体提到,“我们团队还计划使用稳定的S蛋白作为'探针',从感染的人中分离出抗体,这些抗体也可以作为干预,加快疫苗的研发速度。”

值得注意的是,当被问及新冠病毒是否有变异情况时,麦克莱伦告诉钛媒体,其会经历一些低级的变异或适应,但不会影响疫苗的研发过程。

(本文首发钛媒体,作者|林志佳,编辑|赵宇航)

论文地址:

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/02/18/science.abb2507.full

参考来源:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/uota-bic021820.php

https://www.nature.com/news/cryo-electron-microscopy-wins-chemistry-nobel-1.22738

本文系作者林志佳授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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