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來源：學術經(jīng)緯

轉(zhuǎn)眼2020年進入第二季度，新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）導致的COVID-19疫情當下仍在全世界蔓延，確診病例已近80萬，而被感染的人數(shù)依然在增加。不得不說，這種新病毒十分狡猾，而我們對其感染特性的了解依舊很有限。

在清華大學和明尼蘇達大學兩支科研團隊的努力下，有兩項最新研究日前在頂尖學術期刊《自然》同時在線發(fā)表，科學家們從病毒的獨特結(jié)構著手，對新冠病毒何以具有比SARS病毒更強的傳染性做出了進一步解釋。

這兩篇論文以“加快評審文章”形式上線，為研究人員盡快理解COVID-19的傳播特點，以及如何開發(fā)疫苗和藥物，提供了重要的指導信息。

我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，新冠病毒入侵人體細胞時，其表面的S蛋白起了關鍵作用。S蛋白通過受體結(jié)構域（RBD）與人體細胞上的受體ACE2相結(jié)合，這是啟動感染的第一步，也是中和抗體及疫苗研發(fā)的重要靶點。

在清華大學王新泉教授和張林琦教授聯(lián)合攻關的研究工作中，科研人員成功獲到了新冠病毒RBD與人ACE2結(jié)合的復合物晶體，利用X射線衍射技術，得到了高分辨率的晶體結(jié)構數(shù)據(jù)，能夠在原子水平清晰地看到新冠病毒RBD與受體如何相互作用。

研究人員準確定位出了新冠病毒RBD與ACE2直接相互作用的氨基酸位點，發(fā)現(xiàn)與SARS病毒結(jié)合ACE2的模式十分相似，結(jié)合同樣的ACE2氨基酸殘基，兩者RBD上僅僅只有幾個氨基酸殘基的差別。而這些微小的差異，卻可以讓新冠病毒結(jié)合受體能力變得更強。

▲將新冠病毒RBD和SARS病毒RBD分別與受體直接相互作用的部位進行對比，分別以黑點與紅點標注的關鍵位點大部分相同或相似（圖片來源：參考資料[1]）

不過論文中指出，與受體結(jié)合力更高，只是新冠病毒傳播力更強的原因之一。S蛋白RBD以外的部位，例如特殊的酶切位點，也是新冠病毒快速傳播的重要因素。

在這篇論文取得同行評議之前，科研團隊在第一時間通過預印本平臺bioRxiv分享了他們的結(jié)果，其主要結(jié)論后續(xù)得到了其他研究的佐證。

同時在Nature上線的另一篇論文，由明尼蘇達大學的李放教授帶領團隊完成。研究人員同樣根據(jù)X射線衍射數(shù)據(jù)，確定了新冠病毒RBD與人類受體ACE2結(jié)合的復合物三維結(jié)構，分辨率達到2.68 ?。

通過與SARS病毒的氨基酸序列相比較，研究人員鑒定出了新冠病毒與受體結(jié)合力更強的兩個結(jié)構特征。一方面，新冠病毒與受體接近的部位有更緊湊的構象，和受體形成的接觸更多。

更值得注意的是，從過去的經(jīng)驗看，SARS病毒與ACE2相互作用的接觸面上，有兩個重要的“病毒結(jié)合熱點”。而觀察新冠病毒，他們發(fā)現(xiàn)，病毒結(jié)合熱點附近的幾個氨基酸有所不同，這些變化讓病毒與受體的結(jié)合更加穩(wěn)固，從而賦予了新冠病毒更強的受體結(jié)合親和力。

▲在病毒RBD-受體的接觸面，病毒結(jié)合熱點附近的氨基酸有微小卻重要的不同（圖片來源：參考資料[2]）

研究人員還通過實驗證明，在序列上與新冠病毒更相似的一種蝙蝠冠狀病毒RaTG13，同樣可以直接結(jié)合人類ACE2受體。這一結(jié)果支持了新冠病毒是從動物傳到人類中的觀點。

隨著科學家們對新冠病毒如何結(jié)合人類細胞受體有越來越深入、清晰的理解，這些結(jié)構學信息有助于科研人員按圖索驥尋找和設計藥物，阻斷病毒感染?！叭绻幸环N新的抗體藥物可以結(jié)合到新冠病毒的這些受體結(jié)合位點上，并且結(jié)合得比受體更快、更牢固，那么，抗體藥物就可以把病毒擋在細胞外，有望作為一種有效的抗感染療法。”李放教授說道。