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《科学》报道美国研究人员成功绘制新冠病毒刺突蛋白图谱
2020/02/20

  根据《科学》杂志2月19日报道,新型冠病毒研究取得了一项重大突破。德克萨斯大学奥斯汀分校和美国国立卫生研究院的研究人员成功绘制了新冠病毒刺突蛋白的第一个三维原子图。附着并感染人类细胞的病毒部分被称为刺突蛋白,绘制刺突蛋白图谱可为全世界研究人员开发疫苗和抗病毒药物提供依据,该研究团队正进行一项相关候选疫苗研究。项目负责人德克萨斯大学奥斯汀分校副教授麦克莱伦(McLellan)及其同事多年来一直致力于包括SARS-CoV和中东呼吸系统综合症(MERS-CoV)的冠状病毒研究,他们发现一种将冠状病毒刺突蛋白锁定为某种易于分析的形状的方法,并能有效地将其转变为候选疫苗。麦克莱伦表示,其研究团队可能是最早获得这种结构的,他们知道如何让冠状病毒产生突变,实验显示突变对其他许多冠状病毒有效。

  研究的大部分工作由论文第一作者德克萨斯大学奥斯汀分校的学生Daniel Wrapp和研究员Nianshuang Wang完成。在从中国科研人员那里获取新型冠状病毒基因组序列后仅两周,研究小组就设计并制作了稳定的刺突蛋白样品,用了约12天的时间重建刺突蛋白的三维原子图,并将手稿提交给《科学》杂志,以加快同行评审进程。此过程涉及的许多步骤通常需要几个月的时间才能完成。研究成功的关键在于德克萨斯大学奥斯汀分校的结构生物学实验室中的冷冻电子显微镜(cryo-EM)最新技术,该技术可使研究人员创建细胞结构、分子和病毒的三维原子图模型。研究团队创建并获得结构的分子仅仅是刺突蛋白的细胞外部分,但足以在人体内产生免疫反应,因此可以用作疫苗。下一步研究人员计划使用该分子对新冠病毒发起另一道攻击,即利用该分子作为“探针”,从感染新冠病毒并康复的患者体内分离出天然产生的抗体。大量抗体可以帮助治疗冠状病毒感染。例如,这些抗体可以保护士兵或卫生保健工作者在前往感染率高的地区的情况下,在短期内使疫苗产生效力。

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