新冠病毒又被「扒掉一層皮」!浙江省結構生物學研究重點實驗室成功...

2020-12-15 紹興市政府網

近日，以西湖大學為依託單位的浙江省結構生物學研究重點實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析此次新冠病毒的受體——ACE2的全長結構。這是世界上首次解析出ACE2的全長結構。相關研究內容於北京時間2月19日凌晨3點左右在預印版平臺bioRxiv上線。這也是西湖大學承擔的浙江省新型冠狀病毒肺炎防治應急科研攻關任務的重要成果。

|新冠病毒ACE2-B0AT1複合物的冷凍電鏡密度圖

新型冠狀病毒感染引發的肺炎疫情爆發後，武漢病毒研究所的科學家發現，新型冠狀病毒和2003年的SARS病毒一樣，也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞的，ACE2是「新冠病毒」侵入人體的關鍵。研究發現，在SARS病毒和「新冠病毒」侵入人體的過程中，ACE2就像是「門把手」，病毒抓住它，從而打開了進入細胞的大門。

實驗室針對這個問題進行了攻堅。第一步，他們要獲取ACE2蛋白全長蛋白，但作為膜蛋白的ACE2本身很難在體外穩定獲得。他們通過共表達的方法獲得了ACE2與B0AT1優質穩定的複合物，並利用西湖大學的冷凍電鏡平臺成功解析了其三維結構，解析度達到2.9埃，對於病毒識別至關重要的胞外結構域解析度為2.7埃。通過分析ACE2的全長蛋白結構，實驗室發現ACE2以二聚體形式存在，同時具有開放和關閉兩種構象變化，但兩種構象均含有與冠狀病毒的相互識別界面。

這一研究發現為進一步解析全長ACE2和新冠病毒的S蛋白複合物的三維結構奠定了基礎。而這個工作本身為理解新冠病毒侵染細胞提供了很多有趣的線索。

浙江省結構生物學研究重點實驗室於2019年獲批建設，主要圍繞重要的生物學問題和技術需求，以冷凍電子顯微學為核心，以X-射線晶體學、化學生物學、蛋白質設計、分子動力模擬等相關學科為助力，開發出若干具有我國自主智慧財產權的革新技術與軟體算法，取得一系列具有裡程碑意義的結構生物學原創成果。實驗室主任為國際著名結構生物學家、中國科學院院士、西湖大學校長施一公教授。



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