現在，全世界的研究人員已經都在競相開發潛在的疫苗和藥物來對抗這種新型冠狀病毒，即SARS-Cov-2。現在，一組研究人員發現了冠狀病毒用來入侵人類細胞的一種關鍵蛋白質的分子結構，這可能為開發疫苗提供了線索。
這是sars病毒用來入侵人類細胞的SARS-2-CoV蛋白“穗”的三維原子尺度圖或分子結構。先前的研究表明，冠狀病毒通過所謂的“突刺”蛋白入侵細胞，但這些蛋白在不同的冠狀病毒中呈現不同的形狀。該得克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin)分子生物科學副教授傑森·麥克萊倫(Jason McLellan)說，弄清SARS-Cov-2中突刺蛋白的形狀是弄清如何瞄準病毒的關鍵。
雖然冠狀病毒使用許多不同的蛋白質來複制和入侵細胞，但突刺蛋白是它用來與受體結合的主要表面蛋白，而受體是另一種充當進入人類細胞大門的蛋白質。當突刺蛋白與人類細胞受體結合後，病毒膜與人類細胞膜融合，於是病毒基因組就會進入人類細胞並開始感染。所以如果你能防止病毒膜與人類細胞膜融合，你就能阻止病毒基因組進入。但是要確定這種蛋白質，你需要知道它的結構。
本月早些時候，研究人員公佈了SARS-Cov-2的基因組。利用這個基因組，麥克萊倫和他的團隊與美國國立衛生研究院(NIH)合作，確定了為spike蛋白編碼的特定基因。然後，他們把這些基因信息發送給一家制造基因的公司，然後再把它們送回。然後，研究小組將這些基因注射到實驗室培養皿中的哺乳動物細胞中，這些細胞產生了突刺蛋白。
接下來，科學家們使用一種叫做低溫電子顯微鏡的非常詳細的顯微鏡技術，這個小組創造了一個關於這些突刺蛋白的3D“地圖”，或者說“藍圖”。藍圖揭示了分子的結構，描繪了其每個原子在空間中的位置。這是科學家向前邁出的非常重要的一步，可能有助於開發一種針對SARS-COV-2的疫苗。這種蛋白很可能是疫苗抗原快速開發和治療的選擇，瞭解這種結構將“對開發具有良好活性的疫苗和抗體非常有幫助”，同時也會產生更多的這種蛋白質。
目前該小組正將這些原子“座標”發送給世界各地數十個研究小組，這些小組正致力於開發針對SARS-CoV-2的疫苗和藥物。與此同時，麥克萊倫和他的團隊希望利用這張spike蛋白圖譜作為疫苗的基礎。
當外來入侵者，如細菌或病毒侵入人體時，免疫細胞會產生一種叫做抗體的蛋白質進行反擊。這些抗體與外來入侵者的特定結構結合，稱為抗原。但是產生抗體需要時間，疫苗就是死的或被削弱的抗原，它們在人體暴露於病毒之前，可以訓練免疫系統產生這些抗體。
麥克萊倫說，理論上，這種突刺蛋白本身“可能是疫苗，也可能是疫苗的變體，當你注射這種以突刺蛋白為基礎的疫苗時，人類會產生針對突刺的抗體，然後如果他們接觸到活病毒，身體就會做好準備。”基於他們之前對其他冠狀病毒的研究，研究人員引入了突變或變化來創造一個更穩定的分子。事實上研究人員發現它的分子結構是穩定的，這正是我們所希望的，”麥克萊倫說。“所以現在我們和其他人將使用我們創造的分子作為疫苗抗原的基礎。”他們在美國國立衛生研究院的同事現在將把這些峰值蛋白注射到動物體內，以觀察這些蛋白是如何觸發抗體產生的。
儘管如此，麥克萊倫認為疫苗可能在18到24個月後問世。他說，這“與正常疫苗開發相比仍然相當快，正常疫苗開發可能需要10年左右”。
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