神速!新冠病毒首個蛋白結構成功解析

2020年2月16日,美國得克薩斯大學奧斯汀分校Jason S. McLellan團隊在預印本網站bioRxiv上發表論文,報道了新冠病毒(2019-nCoV)突刺蛋白的首個冷凍電鏡結構。 更為重要的是,他們發現新冠病毒突刺蛋白與受體ACE2的結合能力比SARS-CoV更強,這或許解釋了為什麼新冠病毒感染能力如此強。


此外,他們測試了三種研發用於結合SARS-CoV突刺蛋白的單克隆抗體,發現這些抗體對2019-nCoV突刺蛋白均無效。

(注意:預印本網站bioRxiv的所有論文未經同行評議)

CoV突刺(S)糖蛋白是疫苗、治療性抗體和診斷方法的關鍵靶標。此前的大量研究均基於2019-nCoV突刺蛋白的預測結構或相關病毒(如SARS)的突刺蛋白的已知結構展開。

研究人員報道了處於預融合構象的2019-nCoV突刺蛋白三聚體的冷凍電鏡(cryo-EM)結構,其分辨率為3.5Å。三聚體的主要狀態為三個受體結合結構域(RBD)之一向上旋轉為受體可及構象。


神速!新冠病毒首個蛋白結構成功解析

研究人員還報道了相關的生物物理和結構證據,與SARS-CoV突刺蛋白相比,2019-nCoV突刺蛋白能夠以更高的親和力結合ACE2受體。 此前有研究認為,由於兩種病毒的突刺蛋白高度相似,因此,靶向SARS-CoV突刺蛋白的抗體也可能作用於2019-nCoV。
研究人員測試了3種已發表的SARS-CoV RBD特異性單克隆抗體(S230、m396和80R),發現它們與2019-nCoV突刺蛋白沒有明顯的結合,這表明兩種病毒RBD之間的抗體交叉反應性可能受到限制。 因此,2019-nCoV突刺蛋白的cyro-EM結構能夠促進相關醫療對策的開發,從而解決目前的全球公共衛生危機。

作者:Daniel Wrapp, Nianshuang Wang, Kizzmekia S Corbett, Jory A Goldsmith, Ching-Lin Hsieh, Olubukola Abiona, Barney S Graham, Jason S McLellan

論文相關信息:Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation

DOI: 10.1101/2020.02.11.944462

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