2020年2月20日，Science雜誌在線發表了來自美國得克薩斯大學奧斯汀分校的McLellan團隊題為“Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the Prefusion Conformation”的研究論文。該研究通過冷凍電鏡解析了新冠病毒2019-nCoV侵染細胞的關鍵組分刺突糖蛋白（S蛋白）的3.5Å分辨率的結構， 並表明2019-nCoV S結合細胞上的ACE2受體的親和力比SARS-CoV S高10-20倍，這暗示新冠病毒傳染性可能高於SARS病毒。
值得一提的是，該研究成果在2020年2月16日上傳了預印本BioRxiv，並且在2月10號就投稿Science雜誌，並且在7天之後2月17日就接受了，其接受速度也是罕見的。
2020年2月3日，Nature雜誌在線發表了中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊題為“Pneumonia outbreak is associated with a novel coronavirus of likely bat origin”的研究論文。該研究發現新型冠狀病毒2019-nCoV為此次肺炎的病原體，同時發現nCoV-2019病毒與SARSr-CoV有高度的序列相似性；
然後，該做了進化樹分析發現在整個基因組水平上，nCoV-2019與蝙蝠冠狀病毒的同源性為96％，證實了蝙蝠可能是該新型冠狀病毒的自然宿主。此外，最為重要的是，該研究從分子水平揭示這種新型冠狀病毒的S蛋白與SARS冠狀病毒一樣，使用相同的細胞受體--血管緊張素轉換酶（ACE2）進入細胞，說明了nCoV-2019與SARS冠狀病毒的致病機制相同。（點擊查看）。
因此，解析2019-nCoV病毒的S蛋白的結構，對於瞭解病毒的致病機制和疫苗的設計和開發具有重要的指導意義。
該研究表達了2019-nCoV S蛋白的胞外域（1-1208aa）。通過在冷凍電鏡下收集並處理了3,207張顯微照片後，獲得了一個3.5Å分辨率的不對稱S蛋白的3D重建圖像（如下圖）。
研究表明，2019-nCoV S的整體結構類似於SARS-CoV S的整體結構（如下圖），其中兩者結構之間的最大差異是RBD（受體結合結構域）“向下”構象中的位置之間的構象差異（如下圖）。處於“向下”構象的SARS-CoV RBD緊緊地包住鄰近的N末端結構域（NTD），而處於“向下”構象的2019-nCoV RBD的角度更接近於其中心，其S蛋白中3個RBP中的1個會向上螺旋突出從而讓S蛋白形成能夠輕易與宿主受體ACE2結合的空間構象，說明了新型冠狀病毒雖然與其他的冠狀病毒科的病毒機制異曲同工，但傳染性更強。
此外，該研究證實，ACE2以〜15 nM的親和力與2019-nCoV S胞外域結合，這比ACE2結合SARS-CoV S的親和力高約10至20倍（如下圖），這可能有助於使2019-nCoV S在人與人之間傳播變得明顯容易。同時該研究還獲得了2019-nCoV S胞外域結合的ACE2複合物，並通過負染色EM對其進行了觀察，它與SARS-CoV S和ACE2之間形成的複合物非常相似。
最後，該研究測試幾種已發佈的SARS-CoV RBD特異性單克隆抗體。儘管2019-nCoV RBD和SARS-CoV RBD之間的結構同源性相對較高，但是在測試濃度（1 µM）下，三種mAb均未檢測到與2019-nCoV RBD的結合。
綜上所述，該研究通過解析了2019-nCoV S胞外域的結構，表明了S蛋白更易結合細胞上的ACE2受體，並且目前已經公佈的SARS-CoV RBD特異性單克隆抗體都對2019-nCoV無效。因此，該研究對於瞭解病毒的致病機制和疫苗的設計和開發具有重要的指導意義。
論文鏈接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.11.944462v1
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