Science发布冠状病毒研究突破性成果:解析关键蛋白,有望支持疫苗设计
2020-02-29   阅读:499   来源:生物通

德州大学奥斯汀分校和美国国立卫生研究院NIH的研究人员在创建2019年新型冠状病毒疫苗方面取得了重大突破,他们的方法是构建该病毒关键部位的第一个3D原子水平图,这一部位就是新冠病毒附着并感染人类细胞上的那个组成部分:Spike蛋白。

绘制这部分蛋白的图谱是必不可少的步骤,这样全世界的研究人员就可以开发疫苗和抗病毒药物来对抗这种病毒。该这一论文将于2月19日公布在Science杂志上。

同时,这一科学团队还正在研究一项相关的可行疫苗候选物。

领导该研究的UT奥斯汀分校副教授Jason McLellan和他的同事们花了很多年研究其他冠状病毒,包括SARS-CoV和MERS-CoV。他们已经开发出了将冠状病毒Spike蛋白锁定为某种形状的方法,这些形状使它们易于分析,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病毒的研究小组更具优势。

McLellan说:“一旦我们知道这是一种冠状病毒,我们就跳了起来,因为我们可能是最早获得这种结构的人之一。我们确切知道要对该基因进行什么突变,因为我们已经发现这些突变可用于其他许多冠状病毒。”

这项研究的大部分工作是由该论文的第一作者Daniel Wrapp和研究员Nianshuang Wang完成。

在从中国研究人员那里接收到该病毒的基因组序列后仅两周,研究小组就设计并生产了其稳定的Spike蛋白样品。再花了大约12天的时间来重建蛋白质的3D原子水平结构图,并将稿件提交给了Science杂志,加快其同行评审过程。此过程涉及的许多步骤,通常需要几个月的时间才能完成。

成功的关键在于结构生物学实验室中称为低温电子显微镜(cryo-EM)的最新技术。 Cryo-EM可使研究人员创建细胞结构,分子和病毒的原子级3D模型。

研究小组获得的这种分子结构仅代表Spike蛋白的细胞外部分,但这一部分足以在人体内引发免疫反应,因此可以用作疫苗。

接下来,McLellan小组计划使用他们的分子对引起COVID-19的病毒进行另一道攻击,利用该分子作为“探针”,从感染了新型冠状病毒并成功康复的患者中分离出天然产生的抗体。只要暴露量足够大,这些抗体可以帮助治疗冠状病毒感染。例如,这些抗体可以保护保安或卫生医疗工作者在被送往感染率高的地区时,在短时间内免疫系统无法使疫苗产生免疫力的情况。

©2021年05月15日 16:59:20
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