清华王新泉、向烨研讨组发文提醒冠状病毒侵略
来源:丰田酷路泽网 发表于2019-07-21 18:07:39 编辑:任志强
摘要: 12月26日电 12月23日,清华大学生命科学学院王新泉教授与医学院向烨研讨员协作在《细胞研讨》(Cell Research)期刊在线宣布题为《SARS冠状病毒刺突糖蛋白

 

清华王新泉、向烨研讨组发文提醒冠状病毒侵略宿主细胞关键步骤

 

清华王新泉、向烨研讨组发文提醒冠状病毒侵略宿主细胞关键步骤

12月26日电 12月23日,清华大学生命科学学院王新泉教授与医学院向烨研讨员协作在《细胞研讨》(Cell Research)期刊在线宣布题为《SARS冠状病毒刺突糖蛋白冷冻电镜结构提醒其受体结合的必需构象状况》(Cryo-electron microscopy structures of the SARS-CoV spike glycoprotein reveal a prerequisite conformational state for receptor binding)的研讨论文,初次解析了高致病性冠状病毒SARS-CoV外表刺突蛋白(spike)蛋白的近原子分辨率结构,并捕捉到刺突蛋白的多种中心构象,提醒了SARS冠状病毒侵略宿主细胞过程中必需的动态结构改变。

高致病性冠状病毒感染是全球公共卫生的严峻要挟。2002-2003年严峻急性呼吸道综合征冠状病毒(SARS-CoV)的迸发导致全球8000多人感染,800多人逝世;2019年中东呼吸系统综合征冠状病毒(MERS-CoV)从中东地区开端盛行,已导致1800多人感染,600多人逝世。2019年世界卫生组织列出了8种或许引起严峻迸发性盛行的风险病原体,SARS冠状病毒和中东呼吸系统综合征冠状病毒名列其间。迄今为止,还没有针对这两种冠状病毒的特异性药物和疫苗。

冠状病毒刺突蛋白(spike)为同源三聚体,坐落病毒囊膜外表,是已知最大的病毒外表蛋白。刺突蛋白在病毒与宿主细胞触摸,与宿主细胞受体结合以及病毒-宿主细胞膜交融过程中起着要害作用,一起也是中和抗体结合及疫苗研制的重要靶点。

冠状病毒刺突蛋白从非激活态到激活态的构象改变。

本研讨经过冷冻电镜单颗粒三维重构的办法解析了SARS冠状病毒刺突蛋白四种构象的结构。其间构象一为三重对称的结构,分辨率达4.3?埃,在此构象下刺突蛋白的三个受体结合区(RBD)都处于 向下 方位,因为空间位阻,SARS冠状病毒细胞受体血管严重素转化酶2(ACE2)无法结合刺突蛋白,因而该构象为受体结合的非激活状况。其他三种构象刺突蛋白的对称性被损坏,一个受体结合区抬起处于 向上 方位,在该构象下细胞受体能顺畅结合抬起的受体结合区而没有空间位阻,因而这三种构象为受体结合的激活状况。受体结合区从 向下 方位到 向上 方位的转化也是中和性抗体与spike的结合所必需,而且可推行到中东呼吸系统综合征冠状病毒等其他相似的冠状病毒,这对了解冠状病毒侵染宿主细胞的分子机制,以及特异性药物和疫苗的开发供给了重要辅导。

王新泉教授和向烨研讨员均为北京结构生物学高精尖立异中心及清华大学医学院流行症研讨中心成员,长时间从事病毒侵染及免疫逃逸相关的结构生物学研讨。2019、2019和2019年,王新泉教授和张林琦教授团队在《细胞研讨》(Cell Research)、《科学-转化医学》(Science Translational Medicine)和《科学陈述》(Scientific Reports)上别离报导了中东呼吸系统综合征冠状病毒外表刺突蛋白的受体结合区受体结合区与人受体二肽基肽酶4(DPP4)复合物的晶体结构,靶向受体结合区的中东呼吸系统综合征冠状病毒人源中和性抗体MERS-4和MERS-27的挑选与判定,以及MERS-27发挥中和作用的分子机制。2019年2月,向烨研讨员团队与协作者在《科学》(Science)期刊上报导了埃博拉病毒外表糖蛋白GP与高效中和抗体的冷冻电镜结构和中和机制;6月,向烨研讨员团队又独立在《天然》(Nature)期刊上报导了噬菌体打破细菌细胞膜的新机制。此次,两研讨组一起协作,解析了SARS冠状病毒刺突蛋白的冷冻电镜结构,并捕捉到了病毒侵染过程中要害的中心状况,极大地促进了研讨界对病毒侵染机制的了解。

清华大学医学院向烨研讨组联合培育博士生桂淼和生命学院2019级博士生宋文飞为本论文的一起榜首作者,王新泉教授和向烨研讨员为本论文的一起通讯作者。

王新泉教授实验室博士生周海霞,向烨研讨员实验室博士生许靖蔚和陈思炼参加了本项作业。该作业的冷冻电镜数据收集在国家蛋白质科学设备(北京)的清华大学冷冻电镜渠道完结,数据处理在国家蛋白质科学设备(北京)清华大学高性能核算渠道完结。本作业取得国家天然科学基金委、科技部要点研制方案和北京市结构生物学高精尖立异中心等的经费支撑。

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