Cell:揭示新冠病毒S蛋白RBD結構域的中和位點和免疫顯性位點

2020-12-04 生物谷

2020年9月23日訊/

生物谷

BIOON/---新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。目前人們迫切需要一種有效的預防疫苗來對抗這種病毒。然而，目前還沒有針對SARS-CoV-2的人類疫苗，但大約有120種候選疫苗正在研發中。

SARS-CoV-2與另外兩種密切相關的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同屬冠狀病毒科β冠狀病毒屬。SARS-CoV-2有一個大小為30kb的正義、單鏈RNA基因組。它的核衣殼蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）組成的外膜包覆著它的基因組。

與SARS-CoV一樣，SARS-CoV-2的S蛋白通過受體結合結構域（RBD）與它們共同的受體血管緊張素轉換酶2（ACE2）結合，介導病毒進入宿主細胞。S蛋白包含兩個功能性亞基S1和S2，其中S1負責與宿主細胞受體結合，S2亞基負責病毒膜和細胞膜融合。在感染過程中，S蛋白被宿主蛋白酶（比如TMPRSS2）切割成N端的S1亞基和C端的S2亞基，並從融合前狀態轉變為融合後狀態。S1和S2由胞外結構域（ECD）和單個跨膜螺旋組成，分別介導受體結合和膜融合。S1由N端結構域（NTD）和受體結合結構域（RBD）組成，對決定組織嗜性和宿主範圍至關重要。

圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.04.011。

分析SARS-CoV-2感染引起的中和抗體（nAb）的特異性和動力學特徵對於理解免疫保護和確定用於疫苗設計的靶標至關重要。

在一項新的研究中，來自美國華盛頓大學和Vir生物技術（Vir Biotechnology）子公司Humabs Biomed SA等研究機構的研究人員在647名SARS-CoV-2感染者的隊列中，發現對SARS-CoV-2刺突蛋白和核蛋白（nucleoprotein, NP）的抗體反應強度和中和抗體滴度均與臨床評分相關。相關研究結果於2020年9月16日在線發表在Cell期刊上，論文標題為「M

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ing neutralizing and immunodominant sites on the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain by structure-guided high-resolution serology」。

SARS-CoV-2刺突蛋白的受體結合結構域（RBD）是免疫顯性的，也是SARS-CoV-2免疫血清中存在的90%中和抗體的靶點。

儘管整體RBD特異性血清IgG滴度在半衰期為49天的情形下減弱，但是一些個體的nAb滴度和親合力（avidity）隨著時間的推移而增加，這與親和力成熟（affinity maturation）相一致。

這些研究人員利用單克隆抗體從結構上確定RBD抗原圖譜，並對不同RBD表位特異性的血清抗體進行了血清學定量，從而確定了兩個主要的受體結合基序抗原位點。這些研究結果解釋了受體結合基序的免疫顯性，並將會指導COVID-19疫苗設計和藥物開發。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：Luca Piccoli et al. Mapping neutralizing and immunodominant sites on the SARS-CoV-2 spike receptor-binding domain by structure-guided high-resolution serology. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.09.037.

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