分子生物學副教授Jason S.McLellan(左)和研究生Daniel Wrapp(右)在實驗室中工作
來自德克薩斯大學(UT)奧斯汀分校和美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)的科研人員,在新冠病毒疫苗方面取得了重大突破,利用冷凍電鏡(cryo-EM)技術,揭示了新冠病毒表面S蛋白三聚體的高清結構,建了S蛋白的3D原子尺度結構圖。
據悉,該論文已經于今天凌晨發表在頂級學術期刊《Science》(科學)上。
本論文通訊作者,UT奧斯汀分校分子生物學副教授杰森·麥克萊倫(Jason S.McLellan)博士對鈦媒體表示,這項研究成果,將有助于開發疫苗、抗體和小分子抗病毒藥物。
他強調,其團隊已向世界各地的研究人員發送了該結構圖片,包括中國的許多團體,這將有助于中國疫苗的研發。
S蛋白是病毒入侵免疫系統的一把“鑰匙”,通過其三聚體結構,將病毒包膜和細胞膜融為一塊,從而使得病毒內的遺傳物質注入細胞,去感染人體免疫系統。而麥克萊倫和他的同事們,是希望找到其中的軟肋,看清蛋白結構,從而可以研發抗體疫苗。
利用冷凍電鏡技術獲得的3D結構
之前,他們已經開發出了將冠狀病毒科(比如SARS、MERS)刺突蛋白鎖定為某種形狀的方法,并且可以有效地將其轉變為疫苗的候選對象,這種經驗使他們比其他研究新冠病毒抗體的團隊更具優勢。
據麥克萊倫團隊介紹,他們在從中國疾控中心(CDC)那里獲得新冠病毒的基因組序列兩周后,設計并生產出了其穩定的S蛋白樣品。大約又花了12天的時間,重建了S蛋白的3D原子尺度圖(稱為分子結構),并向《科學》提交了一份手稿。期刊也專門加快了同行評審的進程。
論文中表示,麥克萊倫團隊利用冷凍電鏡技術,獲得了S蛋白的3D結構,分辨率達到了3.5埃(1埃=0.1納米),并且,他們發現這些特征都同樣存在于SARS病毒和MERS病毒中。
這項研究成功的關鍵在于這項冷凍電鏡技術,可使研究人員創建細胞、分子和蛋白的3D結構。并且,這項技術的三位研發者曾在2017年獲得諾貝爾化學獎,從而表明該技術的可靠性。
麥克萊倫告訴鈦媒體,下一步他們將測試穩定的S蛋白作為疫苗抗原,首先在動物,然后最終在人類當中。并且和美國國立衛生研究院的Barney Graham博士團隊一起推動疫苗研發。
另外,他還特別和鈦媒體提到,“我們團隊還計劃使用穩定的S蛋白作為'探針',從感染的人中分離出抗體,這些抗體也可以作為干預,加快疫苗的研發速度?!?/span>
值得注意的是,當被問及新冠病毒是否有變異情況時,麥克萊倫告訴鈦媒體,其會經歷一些低級的變異或適應,但不會影響疫苗的研發過程。
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