清華大學學者在《自然》發(fā)文，揭示新冠病毒細胞侵染的結(jié)構(gòu)基礎
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北京時間2020年3月30日,《自然》雜志以“Accelerated Article Preview”方式在線發(fā)表了題為《新冠病毒刺突蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域與受體ACE2復合物的結(jié)構(gòu)》（Structure of the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor）的研究論文，報道了清華大學醫(yī)學院張林琦和生命學院王新泉課題組在新冠病毒聯(lián)合科研攻關(guān)中的首個重要研究成果。
該研究解析了新冠病毒刺突蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域（receptor-binding domain，RBD）與人受體蛋白ACE2復合物2.45埃的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)，準確定位了新冠病毒RBD和受體ACE2的相互作用位點，揭示了受體ACE2特異性介導新冠病毒細胞侵染的結(jié)構(gòu)基礎，為治療性抗體藥物開發(fā)以及疫苗的設計奠定了堅實的基礎。
為及時助力新冠病毒研究工作和抗病毒藥物開發(fā)，該研究成果2月20日已在生命科學論文預印本網(wǎng)站BioRxiv上發(fā)布，研究團隊也同時在北京市結(jié)構(gòu)生物高精尖創(chuàng)新中心網(wǎng)站了公布了該復合物的三維結(jié)構(gòu)原子坐標。
新冠病毒刺突蛋白RBD與受體ACE2復合物的高分辨率結(jié)構(gòu)
新冠病毒感染的關(guān)鍵一步，在于病毒表面的刺突蛋白與人體細胞表面ACE2 受體蛋白的特異性結(jié)合。新冠疫情剛剛發(fā)生，研究團隊即瞄準這一關(guān)鍵科學問題，利用昆蟲細胞體系表達和純化了新冠病毒刺突蛋白RBD和人ACE2受體，成功生長出復合物的晶體，在上海光源BL17U1線站上收集了分辨率為2.45埃的衍射數(shù)據(jù)，并快速解析其三維空間結(jié)構(gòu)。該成果使研究團隊能夠在原子水平觀察與理解新冠病毒與受體的特異性相互作用，發(fā)現(xiàn)新冠病毒在關(guān)鍵的受體結(jié)合氨基酸位點與SARS病毒大同小異，從而提示新冠病毒和SARS病毒通過趨同進化，均獲得了與ACE2受體的特異和高親和力結(jié)合能力?；谏钊氲膶Ρ确治?，研究團隊也發(fā)現(xiàn)了一些可能造成新冠病毒與SARS病毒傳播差異的氨基酸位點，以及導致針對SARS病毒的抗體不能夠有效抑制新冠病毒感染的氨基酸位點，后續(xù)科學驗證工作正在進行中。
清華大學生命學院博士生蘭君、博士后葛紀彎、博士生余錦芳、醫(yī)學院博士生單思思為本文共同第一作者，清華大學蛋白質(zhì)研究技術(shù)中心范仕龍博士、上海同步輻射光源周歡博士和汪啟勝博士、清華大學醫(yī)學院史宣玲博士和張綺博士參與了本文研究。清華大學生命學院王新泉教授和醫(yī)學院張林琦教授為本文共同通訊作者。本研究得到上海同步輻射光源、國家蛋白質(zhì)科學研究（北京）設施清華大學基地的關(guān)鍵技術(shù)支持，并得到北京市結(jié)構(gòu)生物學高精尖創(chuàng)新中心、北京市生物結(jié)構(gòu)前沿研究中心、蛋白質(zhì)科學教育部重點實驗室、國家重點研發(fā)計劃等的大力支持。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2180-5
注：本文轉(zhuǎn)載自清華大學醫(yī)學院。
