我科學家解析出新冠病毒細胞受體全長結構

  西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析2019新冠病毒的受體——ACE2的全長結構,研究報告在預印版平臺bioRxiv上線。這是西湖大學承擔的浙江省新型冠狀病毒肺炎防治應急科研攻關任務的重要成果。

  新冠肺炎疫情暴發后,有研究發現,2019新冠病毒和SARS病毒一樣,也通過識別位于人體肺部上皮細胞表面的ACE2蛋白進入人體細胞。新冠病毒在侵入人體的過程中,ACE2就像是“門把手”,病毒通過刺突蛋白(S蛋白)抓住它,進而打開進入細胞的大門。可以說,ACE2是新冠病毒侵入人體的關鍵。

  近,美國得克薩斯大學奧斯汀分校的研究團隊展示了新冠病毒S蛋白的結構。然而,ACE2在細胞膜上以什么狀態存在?新冠病毒相較于SARS病毒與ACE2結合有何異同?獲取ACE2的全長蛋白及其與S蛋白的復合物結構,將大大有助于解答上述疑問。

  周強實驗室針對這個問題進行了攻堅。這項研究首先需要獲取ACE2蛋白全長蛋白,但ACE2作為膜蛋白很難在體外穩定獲得。周強及博士后鄢仁鴻通過共表達的方法獲得了ACE2與腸道內一種氨基酸轉運蛋白的優質穩定的復合物,之后利用西湖大學的冷凍電鏡平臺成功解析了其三維結構。

  通過分析ACE2的全長蛋白結構,周強實驗室發現,ACE2以二聚體形式存在,同時具有開放和關閉兩種構象變化,但兩種構象均含有與冠狀病毒的相互識別界面。

  這項研究為進一步解析全長ACE2和新冠病毒的S蛋白復合物的三維結構奠定了基礎。同時也為理解新冠病毒侵染細胞提供了很多有價值的線索。

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