科學(xué)家繪制新冠病毒突刺蛋白三維圖像

美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校和國立衛(wèi)生研究院研究人員，繪制了第一張新冠病毒附著并感染人類細(xì)胞部分的3D 原子尺度圖像，這將大大推動(dòng)新型冠狀病毒疫苗研發(fā)。

科學(xué)家表示，這部分被稱為突刺蛋白，繪制其圖譜是至關(guān)重要的一步，這樣世界各地的研究人員就可以開發(fā)疫苗和抗病毒藥物來對(duì)抗這種病毒。相關(guān)論文發(fā)表在《科學(xué)》上。

該科研小組還在研究相關(guān)的可行疫苗。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校副教授Jason McLellan 和同事花了多年時(shí)間研究其他冠狀病毒，包括SARS-CoV和MERS-CoV。他們已經(jīng)開發(fā)出一種方法鎖定冠狀病毒的突刺蛋白，使其更容易分析，并能有效地將其轉(zhuǎn)化為疫苗的候選者。這一經(jīng)驗(yàn)使他們比其他研究這種新型病毒的研究團(tuán)隊(duì)更有優(yōu)勢(shì)。

“當(dāng)?shù)弥@是一種冠狀病毒時(shí)，我們覺得必須馬上采取行動(dòng)。”McLellan說，“因?yàn)槲覀兛赡苁亲钕全@得這種結(jié)構(gòu)的人之一。我們確切地知道應(yīng)該加入什么突變，因?yàn)槲覀円呀?jīng)證明這些突變對(duì)其他一些冠狀病毒有效。”

McLellan、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校博士生Daniel Wrapp 和助理研究員Nianshuang Wang 等人，在從中國研究人員那里獲得了新冠病毒的基因組序列，兩周后，該團(tuán)隊(duì)就設(shè)計(jì)并生產(chǎn)了穩(wěn)定的突刺蛋白樣本。他們又花了大約12 天，重建了被稱為突刺蛋白的三維原子尺度圖，并向《科學(xué)》提交了一份手稿，后者立刻這加快了同行評(píng)審進(jìn)程（這個(gè)過程中涉及的許多步驟通常需要幾個(gè)月才能完成）。

研究人員表示，這項(xiàng)研究成功的關(guān)鍵是采用了冷凍電鏡技術(shù)（cryo-EM）。冷凍電鏡允許研究人員制作原子尺度的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、分子和病毒的三維模型。

“我們能最終成為第一批解析出新冠病毒三維模型的團(tuán)隊(duì)，部分原因是由于實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施。它突出了投資基礎(chǔ)研究設(shè)施的重要性。”McLellan 說。

雖然，研究小組生產(chǎn)的分子以及他們得到的結(jié)構(gòu)，只代表了突刺蛋白的細(xì)胞外部分，但它足以引發(fā)人體的免疫反應(yīng)，因此可以作為疫苗候選者。

接下來，McLellan 的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用他們的分子對(duì)新冠病毒進(jìn)行另一種攻擊，利用分子作為探針，從感染了這種新冠病毒并成功康復(fù)的患者身上分離自然產(chǎn)生的抗體。如果數(shù)量足夠大，這些抗體可以幫助治療暴露后不久的病毒感染。例如，這種抗體可以保護(hù)士兵或醫(yī)護(hù)人員，因?yàn)樗麄冊(cè)诮拥酵ㄖ蠛芏痰臅r(shí)間內(nèi)就被送到了高感染率的地區(qū)，從而使疫苗的免疫功能無法發(fā)揮作用。