加快疫苗開發!美英韓科學家創建首個新冠全長刺突蛋白開源全原子模型

2020-12-04 前瞻網

加快疫苗開發！美英韓科學家創建首個新冠全長刺突蛋白開源全原子模型

 Emma Chou • 2020-06-23 10:14:21　來源：前瞻網　E886G0

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一組科學家首次建立了COVID-19全長刺突蛋白的開源全原子模型，這一發現可以加快疫苗和抗病毒藥物的開發。新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)是造成新冠肺炎的已知病因，這種「刺突」或S蛋白有助於病毒進入宿主細胞。

現在，來自韓國首爾國立大學、英國劍橋大學和美國利哈伊大學的一組研究人員合作，製作了第一個開放原始碼的完整S蛋白的全原子模型。研究人員說，這項工作特別重要，因為S蛋白在病毒進入細胞的過程中發揮核心作用，使其成為疫苗和抗病毒藥物開發的主要靶點。

6月19日，這篇論文發表在《物理化學雜誌B》上，題目為「Developing a Fully-glycosylated Full-length SARS-CoV-2 Spike Protein Model in a Viral Membrane」，在病毒膜上開發一個完全糖基化的全長SARS-CoV-2刺突蛋白模型」。

研究人員還用視頻演示了如何從SARS-CoV-2蛋白模型中構建這個膜系統。模型構建程序是開放訪問的，可在網上自行查看。 這個系統由利哈伊大學生物科學和生物工程系教授Wonpil Im開發。

「我們的模型是第一個完全糖基化的全長SARS-CoV-2 刺突蛋白模型，其他科學家也可以使用。」Im說。「我很幸運地與韓國首爾國立大學的Chaok Seok博士和英國劍橋大學的Tristan Croll博士合作。我們的團隊耗費多個日夜，非常仔細地從已知的低溫電子顯微鏡結構部分構建了這些模型。建模非常具有挑戰性，因為在很多地區，簡單的建模無法提供高質量的模型。」

Im表示，科學家可以利用這些模型進行創新和新穎的模擬研究，以預防和治療COVID-19。

不過，該模型有很多缺失的殘基。所以，他們首先模擬了缺失的胺基酸殘基，然後是其他缺失的區域。此外，他們模擬了所有附著在S蛋白上的潛在聚糖(或碳水化合物)。這些多糖會阻止抗體識別，這使得疫苗的研製變得困難。他們還建立了一個S蛋白的病毒膜系統，用於分子動力學模擬。

2月份，德克薩斯大學奧斯汀分校和美國國立衛生研究院的研究人員用了約12天的時間，成功繪製了新冠病毒刺突蛋白的第一個三維原子圖。

據約翰霍普金斯大學的數據，全球新冠肺炎病例總數接近900萬，而死亡人數已超過46.7萬。

根據CSSE的數據，美國有2,279,306例確診病例和119,967例死亡，繼續成為世界上COVID-19感染和死亡人數最多的國家。巴西以1,083,341例感染和50,591例死亡位居第二。

有關新冠病毒第二波來臨的討論聲不斷，上周，美國副總統彭斯在《華爾街日報》上發表了一篇題為「沒有出現『第二波』新冠病毒」的文章，稱美國正在戰勝這種病毒。

然而，許多公共衛生專家認為，現在不是慶祝的時候。大約有12萬美國人死於這種新病毒，美國每天新增病例數是一個多月來最高的，原因是南部和西部最近出現了令人擔憂的增長。

美國國家衛生研究院的安東尼·福奇博士說:「當每天有2萬多例感染病例時，你怎麼能說會出現第二波呢?」「我們正處於第一波浪潮。讓我們在第二波浪潮到來之前走出第一波。」

科學家普遍認為，美國仍處於新冠病毒感染的第一波階段，儘管這波感染在美國一些地區呈下降趨勢，而在其他地區呈上升趨勢。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：

https://phys.org/news/2020-06-scientists-source-all-atom-covid-spike.html

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.0c04553

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