科学家绘制出新冠病毒“刺突”蛋白结构


美媒称，全世界的研究人员都在竞相研发潜在的疫苗和药物来对抗新型冠状病毒。根据新的研究结果，现在，一组研究人员已经弄清这种病毒用以入侵人类细胞的一种关键蛋白质的分子结构，从而可能为疫苗的研发开启了大门。

据美国趣味科学网站2月19日报道，此前的研究显示，冠状病毒通过所谓的“刺突”蛋白入侵细胞，但这些蛋白质在不同的冠状病毒中具有不同的形态。

这项研究的资深作者、得克萨斯大学奥斯汀分校分子生物科学系副教授贾森·麦克莱伦说，弄清新型冠状病毒中的刺突蛋白的形态是搞清楚如何对付这种病毒的关键。

报道称，虽然冠状病毒利用许多不同的蛋白质复制并入侵细胞，但刺突蛋白是其用来与受体——--另一种充当类似通往人体细胞通道的蛋白质——结合的主要表面蛋白。在刺突蛋白与人体细胞受体结合之后，病毒膜与人体细胞膜融合，使病毒基因组进入人体细胞，开始感染。

麦克莱伦说：“如果能够阻止附着和结合，就能阻止进入。”但是要锁定这种蛋白质，首先需要知道它是什么样子。

报道称，本月早些时候，研究人员发布了新型冠状病毒的基因组。利用这一基因组，麦克莱伦及其团队与美国国家卫生研究院合作，确定了构成刺突蛋白的特定基因。然后，他们把基因信息发给一家公司，后者创造出了这些基因并将其传回。之后，研究小组将这些基因注入实验室培养皿中的哺乳动物细胞，这些细胞生成了刺突蛋白。

报道称，接下来，研究小组利用冷冻电子显微镜重建了新冠病毒表面的刺突蛋白在原子尺度上的3D构造。这份蓝图揭示了这种分子的结构，描绘了每个原子的坐标。

并未参与这项研究的密歇根大学流行病学副教授奥布丽·戈登说：“研究人员如此迅速地获得了这种蛋白的结构，这一成就令人瞩目。这是向前迈出的非常重要的一步，可能有助于研发出针对新型冠状病毒的疫苗。”

同样没有参与这项研究的哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院教授斯蒂芬·莫斯也赞同这一说法。他在电子邮件中对记者说，这种刺突蛋白“将是快速研发疫苗抗原”和治疗方法的“可能选择”。他还说，了解这一结构将“非常有助于研发出具有良好活性的疫苗和抗体”，同时也将生成更多这种蛋白质。

报道称，研究小组将把这一结构的原子“坐标”数据发送给世界各地数十个研究小组，这些研究小组正致力于研发针对新型冠状病毒的疫苗和药物。与此同时，麦克莱伦及其团队希望能用这种刺突蛋白的结构作为疫苗的基础。

报道指出，当细菌或病毒等外来入侵者入侵人体时，免疫细胞会通过产生抗体来进行反击。这些抗体与外来入侵者的特定结构结合在一起，称为抗原。但产生抗体需要时间。疫苗是死亡或衰弱的抗原，能够训练免疫系统在人体接触病毒之前产生这些抗体。

麦克莱伦说，理论上，这种刺突蛋白本身“可能是疫苗或疫苗的变体”。他还说，注射这种以刺突蛋白为基础的疫苗后，“人类会针对刺突蛋白产生抗体，然后，如果他们接触到活病毒”，身体就会做好准备。

不过，麦克莱伦认为，疫苗很可能在18至24个月后诞生。他说，“与可能需要花费约10年时间的正常疫苗研发过程相比，这仍然是相当快的”。

这一发现2月19日发表在《科学》杂志上。