為及時(shí)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(xué)論文預(yù)印本網(wǎng)站BioRxiv上發(fā)布,研究團(tuán)隊(duì)也同時(shí)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(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)原子坐標(biāo)。
新型冠狀病毒SARS-CoV-2刺突蛋白受體結(jié)合區(qū)RBD(core+RBM)與ACE2復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)及作用界面電子密度圖
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(xì)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(tuán)隊(duì)即瞄準(zhǔn)這一關(guān)鍵科學(xué)問題,利用昆蟲細(xì)胞體系表達(dá)和純化了新冠病毒刺突蛋白R(shí)BD和人ACE2受體,成功生長(zhǎng)出復(fù)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(tuán)隊(duì)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(diǎn)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(jìn)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?duì)比分析,研究團(tuán)隊(duì)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(diǎn),以及導(dǎo)致針對(duì)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(diǎn),后續(xù)科學(xué)驗(yàn)證工作正在進(jìn)行中。
清華大學(xué)生命學(xué)院博士生蘭君、博士后葛紀(jì)彎、博士生余錦芳、醫(yī)學(xué)院博士生單思思為本文共同第一作者,清華大學(xué)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(xué)醫(yī)學(xué)院史宣玲博士和張綺博士參與了本文研究。清華大學(xué)生命學(xué)院王新泉教授和醫(yī)學(xué)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(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究(北京)設(shè)施清華大學(xué)基地的關(guān)鍵技術(shù)支持,并得到北京市結(jié)構(gòu)生物學(xué)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(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等的大力支持。