2020年2月20日，Science杂志在线发表了来自美国得克萨斯大学奥斯汀分校的McLellan团队题为“Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation”的研究论文。该研究通过冷冻电镜解析了新冠病毒2019-nCoV侵染细胞的关键组分刺突糖蛋白（S蛋白）的3.5Å分辨率的结构， 并表明2019-nCoV S结合细胞上的ACE2受体的亲和力比SARS-CoV S高10-20倍，这暗示新冠病毒传染性可能高于SARS病毒。
值得一提的是，该研究成果在2020年2月16日上传了预印本BioRxiv，并且在2月10号就投稿Science杂志，并且在7天之后2月17日就接受了，其接受速度也是罕见的。
2020年2月3日，Nature杂志在线发表了中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队题为“Pneumonia outbreak is associated with a novel coronavirus of likely bat origin”的研究论文。该研究发现新型冠状病毒2019-nCoV为此次肺炎的病原体，同时发现nCoV-2019病毒与SARSr-CoV有高度的序列相似性；
然后，该做了进化树分析发现在整个基因组水平上，nCoV-2019与蝙蝠冠状病毒的同源性为96％，证实了蝙蝠可能是该新型冠状病毒的自然宿主。此外，最为重要的是，该研究从分子水平揭示这种新型冠状病毒的S蛋白与SARS冠状病毒一样，使用相同的细胞受体--血管紧张素转换酶（ACE2）进入细胞，说明了nCoV-2019与SARS冠状病毒的致病机制相同。（点击查看）。
因此，解析2019-nCoV病毒的S蛋白的结构，对于了解病毒的致病机制和疫苗的设计和开发具有重要的指导意义。
该研究表达了2019-nCoV S蛋白的胞外域（1-1208aa）。通过在冷冻电镜下收集并处理了3,207张显微照片后，获得了一个3.5Å分辨率的不对称S蛋白的3D重建图像（如下图）。
研究表明，2019-nCoV S的整体结构类似于SARS-CoV S的整体结构（如下图），其中两者结构之间的最大差异是RBD（受体结合结构域）“向下”构象中的位置之间的构象差异（如下图）。处于“向下”构象的SARS-CoV RBD紧紧地包住邻近的N末端结构域（NTD），而处于“向下”构象的2019-nCoV RBD的角度更接近于其中心，其S蛋白中3个RBP中的1个会向上螺旋突出从而让S蛋白形成能够轻易与宿主受体ACE2结合的空间构象，说明了新型冠状病毒虽然与其他的冠状病毒科的病毒机制异曲同工，但传染性更强。
此外，该研究证实，ACE2以〜15 nM的亲和力与2019-nCoV S胞外域结合，这比ACE2结合SARS-CoV S的亲和力高约10至20倍（如下图），这可能有助于使2019-nCoV S在人与人之间传播变得明显容易。同时该研究还获得了2019-nCoV S胞外域结合的ACE2复合物，并通过负染色EM对其进行了观察，它与SARS-CoV S和ACE2之间形成的复合物非常相似。
最后，该研究测试几种已发布的SARS-CoV RBD特异性单克隆抗体。尽管2019-nCoV RBD和SARS-CoV RBD之间的结构同源性相对较高，但是在测试浓度（1 µM）下，三种mAb均未检测到与2019-nCoV RBD的结合。
综上所述，该研究通过解析了2019-nCoV S胞外域的结构，表明了S蛋白更易结合细胞上的ACE2受体，并且目前已经公布的SARS-CoV RBD特异性单克隆抗体都对2019-nCoV无效。因此，该研究对于了解病毒的致病机制和疫苗的设计和开发具有重要的指导意义。
论文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.11.944462v1
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