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在线杂志(中流杂志在线)浙江日报2020-03-04 23:57:09
美国东部时间2020年3月4日上午10点左右,《科学》杂志在线发表了题为《全长人类ace 2识别新型冠状病毒的结构基础》的研究论文 。本文报道了西湖大学周强实验室首次成功解析了新型冠状病毒细胞表面受体ACE2的全长三维结构,以及新型冠状病毒表面S蛋白受体结合域与细胞表面受体ACE2全长蛋白的复合物的三维结构 。
此前,这两项成果已分别于北京时间2月19日和2月21日在预印本平台bioRxiv上发布,并第一时间向全社会公开 。(点击查看这篇科普文章《西湖大学研究团队又有重大突破:深度解密新冠肺炎感染人体的瞬间》)
德克萨斯大学西南医学中心生物物理系负责人、霍华德休斯医学研究所研究员迈克尔·k·罗森(Michael K. Rosen)表示,周强团队的这项生物物理研究在理解新冠肺炎如何感染人体细胞方面取得了重要进展,相关研究成果最终将在开发新冠肺炎精确诊断和治疗方法方面发挥关键作用 。
看看新鲜冠状病毒感染人体的那一刻 。
【中流杂志在线 杂志在线】新冠肺炎侵入人体的关键在于冠状病毒表面的S蛋白和人体细胞表面的ACE2蛋白的结合 。如果把人体想象成一座房子,病毒是入侵者,那么ACE2就是这座房子的“门把手” 。s蛋白抓住了它,从而打开了人体的大门,病毒得以长驱直入 。
不仅是新冠肺炎,以SARS为代表的一部分冠状病毒,都是通过ACE2侵入人体的 。但是科学家以前从未见过ACE2的全貌以及ACE2与新型冠状病毒S蛋白的相互作用 。周强实验室的研究帮助大家在最短的时间内“看清楚”了新冠肺炎感染人体的瞬间 。
他们发现新冠肺炎的S蛋白像桥梁一样横跨ACE2表面,这与SARS病毒非常相似,新冠肺炎S蛋白的受体结合结构域与SARS病毒序列有82%的相似性 。因此,我们可以比较新冠肺炎和SARS冠状病毒在人体内结合细胞蛋白的能力 。这种结合能力可能会影响病毒的传染性 。当然,是增强还是减弱,还需要通过其他实验手段来验证 。
加州大学洛杉矶分校分子和医学药理学与生物工程杰出教授孙仁认为,S蛋白与其受体之间的相互作用是病毒传播的重要决定因素之一 。因此,通过观察病毒跨物种传播过程中和传播后S蛋白受体结合域序列和相应结构的变化,是我们了解和确认传播机制、预测传播能力的有效途径 。
“周强团队的研究在理解病毒入侵细胞的机制方面迈出了重要一步,帮助我们进一步了解病毒跨物种和物种间的传播 。对于不同冠状病毒的S蛋白和不同宿主的ACE2,比较研究它们各种组合的相互作用模式,可能会得到更多的关键信息 。”
科研是日积月累的 。
很多人都很惊讶 。武汉封闭后不到一个月,为什么周强的实验室能这么快出成果?其实科研是有自身规律的,没有奇迹,而是日积月累的积累 。
近两年来,周强团队在西湖大学从事人体氨基酸转运蛋白的研究,这是一种在人体内专门转运氨基酸的蛋白质 。在这个过程中,他们圈定了一些重要的蛋白质作为研究对象,包括ACE2 。周强在北京经历过非典,对那次疫情记忆深刻 。SARS通过ACE2侵入人体 。他觉得这是一个非常重要的研究对象,虽然当时对ACE2的研究并不火热 。
2019年底,武汉爆发新型冠状病毒肺炎疫情 。这一次,病毒以ACE2为突破口进入人体 。周强很快意识到疫情的严重性,立即将新型冠状病毒和全长ACE2的结构分析列为最高优先级 。与此同时,西湖大学与科研相关的冷冻电镜中心和超级计算中心也已经行动起来 。无论是留在学校还是远程介入,大家都全力以赴支持研究的快速推进 。
分析ACE2的全长结构,获取新型冠状病毒S蛋白,获取S蛋白与ACE2的复合物,分析复合物的结构……这个小而精的团队日夜奋战,终于成功“重现”了新型冠状病毒以超乎寻常的速度感染人体的那一刻 。
年轻的团队很少理会网民的赞扬
目前,新冠肺炎疫情已经影响到全球,公众对相关领域科研成果的期待前所未有 。周强的研究成果发布后,受到了公众的高度关注 。微博话题新闻浏览量“一亿”,网友的花式赞接踵而至 。
但这个年轻的研究团队却无动于衷 。在他们看来,他们只是完成了一项“工作” 。就像医务工作者坚守一线治病救人,交警坚守高速公路执勤,物业管理坚守小区出入口量体温,他们坚守科学战场,在实验室打赢了一场“抗疫之战” 。
而这种坚持,就是我们能够战胜疫情的希望和信心 。


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