全球首個！ 我國揭示新冠病毒全病毒精細(xì)結(jié)構(gòu)
洪恒飛 王蕊 科技日報記者 江耘
16日，記者從浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院獲悉，浙大一院傳染病診治國家重點實驗室李蘭娟院士課題組聯(lián)合清華大學(xué)生命學(xué)院李賽研究員課題組，在國際上首次解析了真實新型冠狀病毒全病毒三維精細(xì)結(jié)構(gòu)，達(dá)到了前所未有的分辨率，對深入了解新冠病毒的生物特性、疫苗設(shè)計、抗病毒藥物研發(fā)等具有重要意義。
冠狀病毒因其如日冕般外圍的冠狀而得名，這些冠狀物質(zhì)叫做刺突蛋白，是一種糖蛋白，是病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的“鑰匙”。該研究直接在病毒上開展科研工作，原位解析了新型冠狀病毒表面刺突蛋白的天然構(gòu)象和分布。
科研人員發(fā)現(xiàn)，新冠病毒的刺突蛋白像“鏈錘”一樣可以在病毒表面自由擺動，“上端粗、下端細(xì)”的特性有助于病毒靈活“抓住”細(xì)胞表面，與之結(jié)合入侵細(xì)胞，感染人體。科研人員還發(fā)現(xiàn)，新冠病毒刺突蛋白的朝向暗藏玄機(jī)——將刺突蛋白比喻成一把傘，雨傘張開被稱為“向上”，它就像是亮出武器、感染細(xì)胞；當(dāng)雨傘關(guān)閉被稱為“向下”，它就像收起兵器，以免被機(jī)體識別擊潰。新冠病毒刺突蛋白97%都向下，這成為它不易被抗體及藥物等擊敗的原因之一。
此外，科研團(tuán)隊開創(chuàng)性地揭示了病毒腔內(nèi)核糖核蛋白復(fù)合物天然結(jié)構(gòu)及其組裝機(jī)制——這些復(fù)合物像串珠一樣把核糖核酸組織在一起，并在病毒體內(nèi)有序排列，不僅解決了在有限空間內(nèi)收納超過自身容量核糖核酸的難題，還加固了病毒本身結(jié)構(gòu)，使它能夠經(jīng)受住人體外復(fù)雜環(huán)境中的各種理化因素破壞的挑戰(zhàn)，這是可以解釋新冠病毒長期在外環(huán)境存活的一個重要因素。
目前已經(jīng)在研制的基因工程疫苗都是基于體外重組表達(dá)的刺突蛋白研究成果，這與病毒原位狀態(tài)下是否存在差異？已研制的疫苗是否對病毒有效？科研團(tuán)隊進(jìn)一步通過質(zhì)譜分析刺突蛋白的糖基化組成，發(fā)現(xiàn)體外重組表達(dá)的刺突蛋白與病毒原位狀態(tài)刺突蛋白的糖基化修飾具有高度相似性，這對滅活病毒疫苗、基因工程重組疫苗以及中和抗體的研發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。該研究成果已在國際權(quán)威刊物《細(xì)胞》發(fā)表。