显示2019-nCoV刺突蛋白的图像

来源:©Jason McLellan/德克萨斯大学奥斯汀分校

研究人员希望,当前大流行背后的冠状病毒刺突蛋白的3D原子尺度地图将有助于开发治疗这种疾病的方法。

新冠病毒SARS-CoV-2上的病毒刺突蛋白在原子尺度上被三维映射低温电子显微镜.绘制它的图谱是开发针对该病毒的疫苗和抗病毒药物的重要一步,因此细节以极快的速度公布。

他说:“我们想用疫苗、抗体和小分子来尝试和瞄准这种病毒,这样我们就可以阻止病毒进入细胞。杰森McLellan他领导了这项研究。

结构研究表明,SARS- cov -2的受体结合结构域(RBD)与2003-04年首次出现的SARS病毒SARS- cov -1不同。麦克莱伦说:“它仍然保留了足够多的(氨基酸)残基,以便与ACE2受体结合,但它改变了其他残基,可能是为了逃避免疫反应。”他的团队绘制出了每个刺突上的三个受体结合域,它们附着在ACE2受体上。一旦结合,刺突就会改变形状,让冠状病毒进入目标细胞。

SARS-CoV-2的峰值差异可能会影响其传染性,也会影响这种新型病毒的疫苗开发。这种新型病毒于2019年底首次在中国武汉出现。迄今为止,已有超过75,000例由冠状病毒引起的疾病Covid-19病例,2000多人死亡。

麦克莱伦的团队最近几天通过电子邮件向大约30个不同的实验室发送了刺突蛋白的详细信息,因为科学家们正在竞相开发一种疗法或疫苗。麦克莱伦说:“一些研究小组正在计划药物筛选,试图找出能与刺突结合并阻止其发挥作用的小分子。”他说,其他的研究小组计划利用这张地图来开发更好的疫苗抗原。

该研究报告称,测试了与第一个SARS病毒结合的三种单克隆抗体,但没有一种与SARS- cov -2病毒结合。麦克莱伦说,SARS-CoV-1的结构可能对疫苗开发无效。

一个研究然而,来自一个中国小组的论文发表在非同行评审预印本服务器上bioRxiv,显示一种SARS-CoV-1抗体与新型冠状病毒的刺突蛋白有效结合。“这表明某些抗体存在交叉反应,”他说彼得·霍特兹她是德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的微生物学家。

SARS- cov -2病毒与ACE2受体的结合比原来的SARS冠状病毒紧密10至20倍。麦克莱伦说:“我们还不知道它的影响,但也许它可以提高新病毒的传播能力。”刺突蛋白与SARS-CoV-1的刺突蛋白相似约75%至80%。

病毒学家评论说,绘制这种刺突结构是制造更有效和更广泛的冠状病毒疫苗道路上的一项关键成就迈克尔的大学生他在2003年首次报道了ACE2作为SARS-CoV-1的靶受体。他说:“阻止病毒的最有效方法是阻止它与受体结合。”所以你要寻找的是结合受体结合域的抗体。”

Farzan说:“这篇论文强调了两种冠状病毒之间的共同点和不同点。”他补充说,最终需要一种泛冠状病毒疫苗来预防所有sars样疾病,并预测类似病毒的出现。拥有两个架构将有助于我们专注于那些共同的东西,因此是有针对性的。

SARS-CoV-1流行病毒的第一个有用结构于疫情发生两年后的2005年完成,而这只是受体结合区域。“目前的结构是在基因组公布后一个月左右解决的。这很了不起,”法赞说。