破解新冠病毒如何侵染人體細胞
【科技前沿】
本報訊（記者晉浩天）2月21日凌晨，西湖大學(xué)周強研究團隊在論文預印本網(wǎng)站BioRxiv再次發(fā)文，報道新冠病毒表面S蛋白受體結合結構域與細胞表面受體ACE2全長(cháng)蛋白（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ACE2）的復合物冷凍電鏡結構，揭開(kāi)了新冠病毒入侵人體細胞的神秘面紗。
研究發(fā)現，新冠病毒感染人體細胞的關(guān)鍵在于冠狀病毒的S蛋白與人體ACE2的結合。準確地說(shuō)，是S蛋白“劫持”了原本是控制血壓的ACE2，通過(guò)與它的結合入侵人體。一個(gè)人體細胞的蛋白，怎么會(huì )與病毒發(fā)生聯(lián)系？西湖大學(xué)特聘研究員陶亮用了一個(gè)形象的比喻：“如果把人體想象成一間房屋，把新冠病毒想象成強盜，那么，ACE2就是這間房屋的‘門(mén)把手’；S蛋白抓住了它，病毒從而長(cháng)驅直入闖進(jìn)人體細胞?！?/p>
雖然S蛋白和ACE2是敵我雙方接觸的最前線(xiàn)，但在此次疫情暴發(fā)前，科學(xué)家們從未看清ACE2的全貌及ACE2與新冠病毒S蛋白的相互作用。兩天前，周強實(shí)驗室在世界范圍內率先報道了ACE2的高分辨三維空間結構，這一次，他們進(jìn)一步解析出ACE2與新冠病毒S蛋白受體結合結構域的復合物結構。
他們發(fā)現，在形態(tài)上，新冠病毒的S蛋白像一座橋橫跨在A(yíng)CE2表面，又像病毒的一只手，緊緊抓住ACE2，這一點(diǎn)與SARS病毒很相似。新冠病毒S蛋白的受體結合結構域與SARS病毒的序列也非常像，相似性達到82%。對比此前已經(jīng)解析出來(lái)的SARS病毒與ACE2的相互作用，新冠病毒S蛋白有一部分氨基酸殘基發(fā)生了較大改變。這也許可以解釋為什么新冠病毒和SARS與ACE2的結合能力不一樣，這種結合能力可能影響了病毒的傳染力。
周強表示，蛋白質(zhì)的結構在很大程度上決定了它的性質(zhì)與功能，看清新冠病毒S蛋白、ACE2及其相互作用的結構，相當于看清了“敵人的樣子”，為后續科學(xué)家的靶向藥物研究提供了更多信息。該項研究成果的另一個(gè)意義是，計算生物學(xué)的研究人員可以在此基礎上構建不同的模型，進(jìn)而展開(kāi)具有針對性的研究，為藥物設計和檢測手段開(kāi)發(fā)提供堅實(shí)基礎。
清華大學(xué)王新泉研究團隊和中國科學(xué)院微生物研究所齊建勛研究團隊分別獨立解析了ACE2的N端蛋白酶結構域與新冠病毒S蛋白受體結合結構域的晶體結構。這些信息與周強團隊的電鏡結構互為支持。值得一提的是，三個(gè)獨立團隊都選擇在第一時(shí)間將其復合物的原子坐標向全社會(huì )公布，以提高其可能的利用率。 【編輯:房家梁】
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