新冠疫情发生以来,科学家一直致力于了解病毒入侵机理,研究破解之道。疫苗以及抗体作为预防和治疗新冠肺炎的重要手段,目前已经取得相关进展。除了这些手段之外,是否还有其他方法能有效遏制新冠病毒?
11月12日,西湖大学党波波团队、周强团队与复旦大学基础医学院陆路团队在《细胞研究》联合发表最新成果。他们基于对新冠病毒受体ACE2的设计与改造,构建了多种ACE2三聚体蛋白。联合研究团队制造了一个ACE2假体蛋白“迷惑”病毒,其对病毒的“吸引力”比ACE2本身要高1000倍以上,极大提高了病毒抑制能力。
ACE2的中文名叫“血管紧张素转化酶2”,是人体内一种参与血压调节的蛋白。其主要生理作用是促进血管紧张素的成熟,在肺、心脏、肾脏和肠道广泛存在。
此前研究发现,新冠病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的刺突蛋白“劫持”了原本控制血压的ACE2,通过与它的结合入侵人体。
“既然ACE2蛋白是病毒入侵人体的闸门,是否能设计出一个ACE2假体蛋白,用诱敌战术达到抑制病毒的效果?”党波波介绍说,研究表明,新冠病毒刺突蛋白以三聚体形态存在,就像三根手指被胶水黏在一起。“因此我们设想构建一个ACE2三聚体蛋白实现3对3或者至少2对2的结合,使两者的结合更加牢靠。”
为此,研究人员首先详细分析了新冠病毒刺突蛋白本身的结构,根据刺突蛋白的结构来假设其与ACE2三聚体蛋白结合的方式,从而建立两者结合的模型。随后他们根据模型选取了将ACE2单体构建成三聚体的不同链接模块以及三聚化模块,以此构建多种不同的ACE2三聚体蛋白。
经过一系列设计改造尝试,研究人员得到了一个三聚体蛋白T-ACE2。实验结果显示,这一T-ACE2蛋白与新冠病毒刺突蛋白的亲和力,比ACE2单体与刺突蛋白的亲和力提高了1000多倍。
“亲和力高了,病毒就会优先结合T-ACE2,从而失去结合细胞表面ACE2的能力,因此T-ACE2具有了非常强的病毒抑制活性。”党波波补充道,在设计之初,团队并不确定ACE2三聚体蛋白能否达到理想的效果。“诱敌战术奏效,这对于理解刺突蛋白与受体蛋白ACE2的相互作用应该有着重要的启示。”
随着疫情发展常态化、病毒变异的积。