Cell:清华大学和浙江大学联手揭示新冠病毒的分子结构

subtitle 健康界 09-28 10:22

新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。疫苗是控制大流行迫切需要的必要对策。

SARS-CoV-2与另外两种密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同属冠状病毒科β冠状病毒属。SARS-CoV-2有一个大小为30kb的正义、单链RNA基因组。它的核衣壳蛋白(N)是由膜蛋白(M)、包膜蛋白(E)以及刺突蛋白(S)组成的外膜,包覆着它的基因组。

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与SARS-CoV一样,SARS-CoV-2的S蛋白通过受体结合结构域(RBD)与它们共同的受体血管紧张素转换酶2(ACE2)结合,介导病毒进入宿主细胞。在此之前,科学家们已经证实,SARS-CoV和MERS-CoV的RBD包含主要的构象依赖性中和表位,并能够在免疫动物中引起强效的中和抗体,因而是有希望的疫苗开发靶标。

尽管最近在SARS-CoV-2蛋白的结构阐明方面取得了进展,但完整病毒的详细结构仍有待揭晓。

来自中国清华大学和浙江大学等研究机构的研究人员利用低温电子断层扫描(cryo-electron tomography, cryo-ET)和子断层扫描图平均化(subtomogram averaging, STA)技术,报道了真实的SARS-CoV-2病毒的分子结构。相关研究结果于在线发表在近期的Cell期刊上,论文标题为“Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus”。

这些研究人员确定了SARS-CoV-2刺突蛋白在融合前和融合后构象下的天然结构,平均分辨率为8.7~11埃。

他们利用质谱分析了天然的SARS-CoV-2刺突蛋白中的N-连接聚糖(N-linked glycan)的组成,发现这些天然N-连接聚糖的整体加工状态与重组SARS-CoV-2刺突蛋白上的聚糖加工状态高度相似。

研究人员揭示出SARS-CoV-2核糖核蛋白(ribonucleoprotein, RNP)的天然构象及其高阶组装体。总的来说,这些表征极其详细地揭示了SARS-CoV-2病毒的结构,并阐明了这种病毒如何将它的长达大约30 kb的单分段RNA包装在直径为大约80 nm的壳体内。

参考资料:

Hangping Yao et al. Molecular architecture of the SARS-CoV-2 virus. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.09.018

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