新冠病毒入侵人体瞬间发生了什么?

北京时间2月21日凌晨,西湖大学周强研究小组在预印平台BioRxiv上发表了一篇论文,报道了新冠状病毒表面S蛋白受体结合域复合物的结构。和细胞表面受体ACE2的全长蛋白。 
新型冠状病毒入侵人类细胞的奥秘。  
就在2天前,研究小组刚刚在bioRxiv上发布了新型冠状病毒受体ACE2的全长结构。 r \\ n  
这两篇预印本论文的第一作者是西湖大学生命科学学院的博士后研究员习人宏,而相应的作者是西湖大学的研究员周强。西湖大学生命科学学院。 
这是西湖大学开展的浙江省新冠状病毒性肺炎紧急反应项目的重要成果,该项目得到了浙江省,杭州市有关部门和西湖区的大力支持。  
 S蛋白通过劫持ACE2入侵人体  
由新冠状病毒引起的肺炎流行已将冠状病毒,S蛋白和ACE2等冷生物学术语带入了公众视野。  
以前的研究发现,用新型冠状病毒感染人细胞的关键是冠状病毒S蛋白与人ACE2蛋白的结合。准确地说,正是新的冠状病毒S蛋白劫持了原本控制血压的ACE2,并通过与ACE2的结合而侵入人体。  
 S蛋白称为刺突糖蛋白,位于新冠状病毒的最外层,就像凸出的冠状。 
根据德克萨斯大学奥斯汀分校研究小组的最新分析结果,新冠状病毒S蛋白以三聚体的形式存在。每个单体包含约1300个氨基酸,其中超过300个氨基酸构成受体结合结构域RBD。这是S蛋白与ACE2相连的地方。  
 ACE2,称为血管紧张素转换酶2,是一种涉及人体血压调节的蛋白。它存在于肺,心脏,肾脏和肠中。  
关于S蛋白与ACE2的关系,西湖大学的专门研究者陶亮使用了更多生动的比喻:如果您将人体视为房屋,而将新的冠状病毒视为强盗,那么ACE2就是这座房屋的门把手; 
 S蛋白抓住了它,病毒直接进入细胞。  
 S蛋白像桥一样跨过ACE2的表面  
尽管S蛋白和ACE2处于敌人与我们之间接触的最前沿,但在爆发之前,科学家们从未见过ACE2的全貌以及ACE2与新的冠状病毒S蛋白之间的相互作用。  
两天前,周强的实验室首次报道了全长ACE2蛋白的高分辨率三维空间结构。 
这次,他们进一步分析了全长ACE2蛋白和新冠状病毒的S受体结合域的复杂结构。  
所以从  ## Zhou Qiang \\ u0027的研究小组发现,从形态上讲,新冠状病毒的S蛋白类似于跨过ACE2表面的桥梁,就像一个病毒之手。
ACE2,与SARS病毒非常相似。研究人员还分析了新冠状病毒S蛋白的受体结合结构域与SARS病毒的序列非常相似,相似性为82。  ##可以看到新冠状病毒表面S蛋白的哪些氨基酸与ACE2相互作用。 
比较先前已解决的SARS病毒与ACE2的相互作用,新皇冠病毒S蛋白中的一些氨基酸残基已发生明显变化。  
发表在科学杂志上的一项研究美国德克萨斯大学奥斯汀分校于19日发现,人ACE2蛋白与新冠状病毒S蛋白结合的亲和力比SARS病毒S蛋白的亲和力高10到20倍。  
将RBD-ACE2-B0AT1复合物的结构与冠状病毒S蛋白进行比较,并且两者通过RBD结构域锚定在一起。 
左边是2019年新的冠状病毒,右边是SARS病毒。  
周强团队的这项研究可以解释为什么新冠状病毒和SARS和ACE2不同,这种结合能力可能会影响病毒的感染性。 
但是,对传染性的具体影响需要通过其他实验方法进行验证。  
提供关键信息以用于后续的靶向药物研究  
新冠状肺炎的流行破坏了人们的生活节奏。由于缺乏针对新冠状病毒的特异性药物,公众特别期待与新冠状病毒相关的科学研究。  
 RBD-ACE2-B0AT1的冷冻电子显微镜密度图  
#周强的团队说,该复合物的结构分析属于基础研究的进展,不一定与之相关。发展抗流行病药物。 
但是,这确实非常重要。 
因为蛋白质的结构在很大程度上决定了蛋白质的性质和功能,所以研究新鲜的冠状病毒S蛋白质ACE2的结构及其相互作用就相当于看到敌人的外观,并提供以下信息:科学家进行针对性的药物研究。 
了解更多信息。 
知己知彼只能永远持续下去。  
这项研究结果的另一个意义是计算生物学研究人员可以在此基础上建立不同的模型,然后进行有针对性的研究。确定哪些突变可以进一步改善S蛋白与ACE2之间的相互作用
设计针对S蛋白或ACE2蛋白的药物和抗体;或设计小分子来破坏它们的相互作用。 
这些为药物设计和检测方法的开发提供了坚实的基础。  
据了解,在过去两年中,周强的实验室一直在研究人源性药物氨基酸转运蛋白,它们已经锁定了几种靶蛋白,包括ACE2。 
在新的冠状肺炎流行之后,周强的研究小组迅速提高了ACE2研究工作的优先级,以最快的速度获得了研究成果,并为以后的药物开发提供了重要信息。
 

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