(原标题:快讯!西湖大学成功解析新冠病毒细胞受体的空间结构)
周强
近日,西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析此次新冠病毒的受体——ACE2的全长结构。这是世界上首次解析出ACE2的全长结构。
相关研究内容于北京时间2月19日凌晨3点左右在预印版平台bioRxiv上线。这也是西湖大学承担的浙江省新型冠状病毒肺炎防治应急科研攻关任务的重要成果。
新型冠状病毒感染引发的肺炎疫情爆发后,武汉病毒研究所的科学家发现,新型冠状病毒和2003年的SARS病毒一样,也是通过识别ACE2蛋白进入人体细胞的,ACE2是“新冠病毒”侵入人体的关键。研究发现,在SARS病毒和“新冠病毒”侵入人体的过程中,ACE2就像是“门把手”,病毒抓住它,从而打开了进入细胞的大门。
ACE2-B0AT1复合物的冷冻电镜密度图
此前,曾有研究解析出ACE2的一个胞外结构域与SARS病毒S蛋白形成的复合物的三维结构。
最近美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队又展示了新冠病毒的S蛋白结构。然而,ACE2到底在细胞膜上是以什么状态存在?新冠病毒对比SARS病毒与ACE2结合有何异同?获取ACE2的全长蛋白及其与S蛋白的复合物结构,将大大有助于解答上述疑问。
ACE2-B0AT1复合物结构图
周强实验室针对这个问题进行了攻坚。
第一步,他们要获取ACE2蛋白全长蛋白,但作为膜蛋白的ACE2本身很难在体外稳定获得。周强及博士后鄢仁鸿在文献中发现ACE2与肠道内的一个氨基酸转运蛋白B0AT1能够形成复合物。根据他们过去的研究经验,这个复合物极有可能稳定住ACE2。
果然,他们通过共表达的方法获得了ACE2与B0AT1优质稳定的复合物,并利用西湖大学的冷冻电镜平台成功解析了其三维结构,分辨率达到2.9埃,对于病毒识别至关重要的胞外结构域分辨率为2.7埃。
ACE2-B0AT1复合物和之前解析复合物(SARS-CoV的S蛋白与ACE2的PD结构域的复合物)的比较,两种复合物通过PD结构域锚定在一起。
通过分析ACE2的全长蛋白结构,周强实验室发现ACE2以二聚体形式存在,同时具有开放和关闭两种构象变化,但两种构象均含有与冠状病毒的相互识别界面。
这一研究发现为进一步解析全长ACE2和新冠病毒的S蛋白复合物的三维结构奠定了基础。而这个工作本身为理解新冠病毒侵染细胞提供了很多有趣的线索。
比如,ACE2的二聚体与新冠病毒S蛋白的三聚体是否可以发生更高层级的交联,从而促进病毒与宿主细胞膜的融合或者内吞?之前有研究表明ACE2的胞外区如果被切割,将会更有效地促进冠状病毒的侵染,但是ACE2与B0AT1的复合物结构显示B0AT1的存在有可能阻碍蛋白酶靠近这个切割位点,这是否解释了病毒侵染症状主要发生在没有B0AT1的肺部?
这一系列通过结构研究揭示的问题有待未来多学科探索。
“总体而言,ACE2全长结构的解析,将有助于理解冠状病毒进入靶细胞的结构基础和功能特征,对发现和优化阻断进入细胞的抑制剂有重要作用”,清华大学全球健康与传染病研究中心主任张林琦教授说。
周强(右)和鄢仁鸿(左)
此文的第一作者为西湖大学生命科学学院博士后鄢仁鸿,通讯作者为西湖大学生命科学学院研究员周强。第一单位和通讯单位均为西湖大学浙江省结构生物学研究重点实验室。本项工作得到了西湖大学冷冻电镜平台和超算中心的大力支持。
什么是“结构生物学”?
所谓“眼见为实”,结构生物学将构成我们身体、支持我们生命活动的生物大分子(蛋白质、核酸)从结构角度揭示出来,搞清楚它们如何正常工作,而它们的异常又是如何导致病变的。
该领域的研究不仅可以解决一系列生命领域重大基础科学问题,还可以帮助科学家根据疾病相关分子的特殊结构设计药物,不断提高人类的生活质量。
2019年,浙江省结构生物学研究重点实验室获批成立,施一公担任实验室主任。
总部位于瑞士日内瓦的世界经济论坛7日宣布,考虑到新冠疫情现状,该论坛2021年年会将于明年5月13日至16日在新加坡举行。世界经济论坛创始人兼执行主席施瓦布在公报中表示,“现在比以往任何时候都更需要公私合作,以重建信任,修复2020年出现的裂痕”。
按照国家税务总局关于进一步简便优化部分纳税人个人所得税预扣预缴方法的公告,自2021年1月1日起,在纳税人累计收入不超过6万元的月份,暂不预扣预缴个人所得税;在其累计收入超过6万元的当月及年内后续月份,再预扣预缴个人所得税。
【环球时报记者 李晓骁 于文 】据印尼《罗盘报》7日报道,首批来自中国的120万剂新冠疫苗已于12月6日晚运抵印尼首都雅加达,印尼总统秘书处随后发布视频对此予以证实。佐科6日表示,印尼政府已经收到120万剂由北京科兴公司生产的新冠疫苗。
网经社电子商务研究中心于近日发布的《2020年(上)中国新三板挂牌电商公司数据报告》显示,2020年上半年48家新三板挂牌电商公司营收总额449.1亿元,其中,产业电商334.32亿元、跨境电商75.38亿元、零售电商37.41亿元、生活服务电商1.99亿元。
12月5日下午,河南经贸职业学院70周年校庆之际,在该校举办的“双高”建设论坛——产教融合发展分论坛上,河南广播电视台生活事业部、号外文化传媒与河南经贸职业学院文化教育学院联合举行校企党建共建签约仪式。
近年来,我国超大规模市场优势逐步显现。中等收入群体及新生代年轻人群体等成为促进消费扩大和升级的中坚力量;各类新兴技术快速发展,
2月27日,丹尼斯集团疫情防控慈善捐赠仪式在河南省慈善总会举行。丹尼斯集团向河南省慈善总会捐赠2000万元,支持全省新冠肺炎疫情防控工作,这是新冠肺炎疫情发生以来,省慈善总会接收的最大一笔捐赠资金。
12月4日,郑州市管城回族区创新街小学澜湾校区开展了“学宪法、讲宪法”主题队会主活动。
郑州慈善总会党支部面向总会机关全体共产党员发起防控新冠肺炎疫情捐款活动,激发抗击防控新冠肺炎的信心和斗志,确保取得防控新冠肺炎的决定性胜利。