42天解锁病毒入侵＂密钥＂:新冠病毒陌生又狡猾( 二 )
分析实验结果、策划下一个实验、开会讨论、跟科研单位沟通反馈信息、与国外的合作伙伴对接……每一天 ， 课题组中的每一个人都在争分夺秒 。
连轴转的张林琦 ， 几乎忘了白天黑夜 ， 每天脑海中盘旋的“除了新冠 ， 还是新冠”；王新泉的睡眠时间也极度压缩 ， 有时深夜一两点还在给学生回邮件 ， 几乎每天 ， 他都要通过电话、微信 ， 与兰君他们沟通实验进展……
一周时间 ， 合成所需基因片段；再一周 ， 完成病毒包装、病毒扩增、表达纯化蛋白……
“最开始纯化出的RBD蛋白性质不均一 ， 当中有单体和二体两种状态 ， 且两种状态都与受体蛋白结合 。 ”王新泉回忆 ， “后来 ， 我们把这种复合的RBD蛋白与ACE2混合后 ， 通过反复的纯化步骤 ， 最终才得到了相对均一的单体RBD蛋白和受体ACE2的复合物 。 ”
复合物出炉之后 ， 是晶体生长 。 需要在不同种类的液体条件中筛选晶体 ， “能否成功 ， 谁也不知道 。 ”兰君说 ， 他们只能不断地准备复合物 ， 一批一批地筛选 。 在尝试了上百个条件之后 ， 才终于找到一个条件 ， 能够生长出衍射条件比较好的晶体 。
第一批晶体出炉 ， 可质量不理想 。 又花了四天左右的时间优化晶体 。 此时 ， 已是2月15日 。
晶体得到了 ， 难题又来了——怎么送到上海同步辐射光源（我国大陆第一台中能第三代同步辐射光源） 。 这一步很关键 。 用X射线对晶体进行衍射 ， 得到的晶体三维结构分辨率更高 ， 能把“解锁”过程观察得更加清楚 。
“晶体需用小液氮罐保存 ， 以往一般由学生送去上海 ， 可寒假期间人手紧张 ， 一去一回 ， 还得隔离观察14天 ， 人手更有限了 。 ”王新泉说 。 几经周折 ， 通过合作伙伴 ， 他们联系到一位司机 ， 连夜开车 ， 赶在第二天下午将晶体送达上海同步辐射光源 。 那天是2月17日 ， 刚好赶上装置检修前的最后一天机时 。
课题组通过远程操作 ， 利用上海光源BL17U线站收集分辨率为2.45埃的衍射数据 ， 并解析其三维空间结构 。
2月18日凌晨 ， 收到结构解析数据 ， 课题组快速开展结构分析 ， 成功解析了新型冠状病毒表面刺突糖蛋白RBD与人受体ACE2蛋白复合物的晶体结构 ， 准确定位出新冠病毒RBD和受体ACE2的相互作用位点 ， 阐明新冠病毒刺突糖蛋白介导细胞侵染的结构基础及分子机制 ， 为治疗性抗体药物开发以及疫苗的设计奠定了坚实的基础 。
2月21日 ， 此项成果的论文在论文预印本网站BioRxiv在线发表 。
42天 ， 初战告捷！
并肩奔跑的人们
取得研究成果 ， 张林琦、王新泉很开心 ， 让这对好友更开心的是 ， 还有很多人在和他们并肩奔跑 。
西湖大学的周强团队成功解析新型冠状病毒细胞受体ACE2全长结构 ， 美国得克萨斯大学奥斯汀分校Jason S McLellan团队解析出新型冠状病毒刺突蛋白的近原子分辨率结构 。 “刺突蛋白与ACE2是两个相对独立的研究 ， 我们的研究则正好填补了这两个蛋白之间如何相互作用的空白 ， 真正把病毒与受体对接点的结构解析了出来 。 ”王新泉说 。
而在王新泉和张林琦全力冲刺的同时 ， 西湖大学周强团队也成功解析出全长ACE2与新型冠状病毒RBD复合物结构 ， 中国科学院微生物所齐建勋团队也解析出新型冠状病毒RBD与ACE2蛋白复合物的晶体结构 。 值得一提的是 ， 三个团队对外公布成果时 ， 都附上了其他两个团队的工作进展介绍 ， 他们也将复合物的晶体结构公开 ， 供更多同行下载参考 。 “这些工作相互印证、相互支持 ， 为进一步理解病毒的感染机制奠定了基础 。 ”王新泉说 。
并肩奔跑的 ， 还有北京化工大学生命科学与技术学院生物安全技术研究中心主任童贻刚 。 这也是一位多次直面病毒的老将 。
2015年 ， 童贻刚曾赴西非塞拉利昂参与埃博拉疫情防控 。 “当地温度很高 ， 30℃左右 ， 我们工作时也穿着猴服 ， 戴着N95口罩 ， 捂得严严实实 ， 一天下来 ， 脸上满是口罩印记 ， 衣服也湿透了！” 童贻刚说 。 不知是气候不适还是环境闷热 ， 他在当地得了荨麻疹 ， 回国半年多后才治愈 。
2020年1月22日 ， 科技部紧急启动“新型冠状病毒感染的肺炎疫情科技应对”第一批8个应急攻关项目 ， 在中国疾控中心病毒病预防控制所牵头的病毒溯源攻关项目中 ， 童贻刚团队参与其中 。
童贻刚原本想从武汉华南海鲜批发市场开始病毒溯源 ， 但市场关闭 ， 已无法入内采集样本 。
童贻刚只好转换思路 ， 重点调查武汉周边的动物 。 他和团队成员发动已放假回老家的同学和一些合作单位 ， 在武汉周边农村的猪圈、羊圈、牛圈 ， 用棉签蘸取动物粪便标本 ， “这样便于操作 ， 取得样本 ， 感染风险也不大 。 ” 童贻刚说 ， 目前 ， 他们已收到几百份样本 ， 后续将基于这些标本开展基因组的测序和全基因组序列比对 。 他们期待 ， 从这些动物样本的分析中 ， 能够寻得新型冠状病毒的“蛛丝马迹” 。
“我们学院也发出倡议 ， 号召不同专业团队发挥优势 ， 协同作战 ， 有力出力 ， 有资源出资源 。 ”童贻刚说 ， 倡议发出后 ， 学校里多个团队都积极响应 ， 目前 ， 该实验室已联合相关课题组推进诊断试剂、抗病毒药物和疫苗研发等多个方向的工作 。
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