分子生物學(xué)副教授Jason S.McLellan(左)和研究生Daniel Wrapp(右)在實驗室中工作
鈦媒體快訊 | 2月20日消息:來自德克薩斯大學(xué)(UT)奧斯汀分校和美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)的科研人員,在新冠病毒疫苗方面取得了重大突破,利用冷凍電鏡(cryo-EM)技術(shù),揭示了新冠病毒表面S蛋白三聚體的高清結(jié)構(gòu),建了S蛋白的3D原子尺度結(jié)構(gòu)圖。
據(jù)悉,該論文已經(jīng)于今天凌晨發(fā)表在頂級學(xué)術(shù)期刊《Science》(科學(xué))上。
本論文通訊作者,UT奧斯汀分校分子生物學(xué)副教授杰森·麥克萊倫(Jason S.McLellan)博士對鈦媒體表示,這項研究成果,將有助于開發(fā)疫苗、抗體和小分子抗病毒藥物。
他強調(diào),其團隊已向世界各地的研究人員發(fā)送了該結(jié)構(gòu)圖片,包括中國的許多團體,這將有助于中國疫苗的研發(fā)。
S蛋白是病毒入侵免疫系統(tǒng)的一把“鑰匙”,通過其三聚體結(jié)構(gòu),將病毒包膜和細(xì)胞膜融為一塊,從而使得病毒內(nèi)的遺傳物質(zhì)注入細(xì)胞,去感染人體免疫系統(tǒng)。而麥克萊倫和他的同事們,是希望找到其中的軟肋,看清蛋白結(jié)構(gòu),從而可以研發(fā)抗體疫苗。
利用冷凍電鏡技術(shù)獲得的3D結(jié)構(gòu)
之前,他們已經(jīng)開發(fā)出了將冠狀病毒科(比如SARS、MERS)刺突蛋白鎖定為某種形狀的方法,并且可以有效地將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐呙绲暮蜻x對象,這種經(jīng)驗使他們比其他研究新冠病毒抗體的團隊更具優(yōu)勢。
據(jù)麥克萊倫團隊介紹,他們在從中國疾控中心(CDC)那里獲得新冠病毒的基因組序列兩周后,設(shè)計并生產(chǎn)出了其穩(wěn)定的S蛋白樣品。大約又花了12天的時間,重建了S蛋白的3D原子尺度圖(稱為分子結(jié)構(gòu)),并向《科學(xué)》提交了一份手稿。期刊也專門加快了同行評審的進程。
論文中表示,麥克萊倫團隊利用冷凍電鏡技術(shù),獲得了S蛋白的3D結(jié)構(gòu),分辨率達到了3.5埃(1埃=0.1納米),并且,他們發(fā)現(xiàn)這些特征都同樣存在于SARS病毒和MERS病毒中。
這項研究成功的關(guān)鍵在于這項冷凍電鏡技術(shù),可使研究人員創(chuàng)建細(xì)胞、分子和蛋白的3D結(jié)構(gòu)。并且,這項技術(shù)的三位研發(fā)者曾在2017年獲得諾貝爾化學(xué)獎,從而表明該技術(shù)的可靠性。
麥克萊倫告訴鈦媒體,下一步他們將測試穩(wěn)定的S蛋白作為疫苗抗原,首先在動物,然后最終在人類當(dāng)中。并且和美國國立衛(wèi)生研究院的Barney Graham博士團隊一起推動疫苗研發(fā)。
另外,他還特別和鈦媒體提到,“我們團隊還計劃使用穩(wěn)定的S蛋白作為'探針',從感染的人中分離出抗體,這些抗體也可以作為干預(yù),加快疫苗的研發(fā)速度。”
值得注意的是,當(dāng)被問及新冠病毒是否有變異情況時,麥克萊倫告訴鈦媒體,其會經(jīng)歷一些低級的變異或適應(yīng),但不會影響疫苗的研發(fā)過程。
(本文首發(fā)鈦媒體,作者|林志佳,編輯|趙宇航)
論文地址:
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/02/18/science.abb2507.full
參考來源:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/uota-bic021820.php
https://www.nature.com/news/cryo-electron-microscopy-wins-chemistry-nobel-1.22738
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