發布時間:2020/04/09作者:admin

最新《科學》研究找出了新冠病毒的一個弱點

康復者血液中的抗體,可以讓科學家們深入了解人體免疫系統如何識別新冠病毒,從而為預防和治療COVID-19設計新藥和開發疫苗提供重要信息。

新近發表在頂尖學術期刊《科學》上的一項研究在這方面帶來重要進展??茖W家們首次以近原子水平看清了人體產生的一種抗體是如何與新冠病毒相互作用的。研究者指出,這可能找到了新冠病毒的一個薄弱點。


論文中指出,這種抗體被命名為CR3022,它來源于十多年前曾感染SARS的康復者。但科學家們發現,它不僅可以結合SARS病毒,也與此次引起流行病的新冠病毒有交叉反應。

我們知道,新冠病毒與SARS病毒親緣關系很近,兩者在基因組序列和結構上有很多相似之處。尤其是,這兩種冠狀病毒在入侵人體細胞時,都需要依賴病毒顆粒表面的S蛋白受體結合域(RBD),與細胞受體相結合。

然而,如今的疫情發展顯然說明,新冠病毒的傳染能力比SARS病毒更強。經過更仔細的研究,科學家們發現,新冠病毒與SARS病毒的受體結合域在一些關鍵氨基酸上存在差別。這些差別讓新冠病毒擁有更強的受體結合能力。同時,這些關鍵差別也讓一些能夠針對SARS病毒受體結合域的抗體無法有效結合新冠病毒。

因此,當科學家們注意到針對SARS病毒的抗體CR3022也能與新冠病毒相互作用,他們意識到這里可能有一個突破口。假如SARS病毒和新冠病毒的某個共同部分能被同一種抗體結合,意味著這個(些)結合位點十分保守。

“認識這類保守位點,有助于我們基于結構設計抗SARS-CoV-2的疫苗和療法,而且還有望抗其他冠狀病毒,甚至包括那些可能在未來出現的冠狀病毒?!边@項研究的主要負責人之一Ian Wilson教授介紹。

Wilson教授任職于美國斯克利普斯研究所(Scripps Research Institute),他的研究團隊在抗體結構的分析上做出過許多開創性的工作,為設計抗HIV、抗流感病毒的疫苗和抗體藥物提供了重要信息。在這項研究中,他們與香港大學的科研人員合作,分析了抗體CR3022與新冠病毒RBD相結合的復合物結構。


▲抗體與新冠病毒RBD的復合物晶體結構(圖片來源:參考資料[1])

一個關鍵的發現是,SARS病毒和新冠病毒的抗體結合位點高度相似,僅相差4個氨基酸。這種高度相似性,意味著如果此處發生顯著變異,病毒很可能會失去某些關鍵功能,不過這一位點的具體功能還需要進一步確定。

而讓人頗為意外的是,這種抗體并沒有結合在病毒RBD與受體ACE2相結合的位置,而是與受體結合位點有一段距離。也就是說,至少對于SARS病毒而言,抗體CR3022以某種間接的方式中和了病毒感染細胞的能力。


▲CR3022在新冠病毒上的結合位置并不和受體ACE2的結合位置重合(圖片來源:參考資料[1])

模擬空間結構模型進一步證明,只有當S蛋白三聚體上至少有兩個RBD處于向“上”的構象并輕微旋轉,CR3022才能與該表位結合?!拔覀儼l現,這個結合表位通常隱藏在病毒內部,只有當病毒的這部分改變結構后,才會暴露出來,就像自然情況下發生感染時那樣?!毖芯孔髡呓忉尩?。

從實驗室體外培養的結果來看, SARS病毒康復者體內篩選出來的這種抗體,與新冠病毒的結合不如與SRAS病毒那么緊密,還不能起到中和新冠病毒的效果。

但這項研究在新冠病毒上發現的抗體結合表位,讓科研人員看到了新冠病毒有一個易受攻擊的位點。如果有抗體可以在此處與新冠病毒更緊密地結合,很可能會成功地中和病毒,繼而發展出預防和治療COVID-19的療法,為未受感染的個人提供保護。我們期待中和抗體的新進展。

轉自:學術經緯