科学:揭示非典

来源：原创网站2022-01-29 18:34

2022年1月29日/100医学网bion/-奥密克戎显著的新型冠状病毒突变株由于积累了大量的刺突突变，可以避免接种疫苗后抗体介导的免疫或感染早期突变株。最近，一篇题为“新型冠状病毒免疫和recep的结构基础”的文章发表在国际期刊《科学》上。

2022年1月29日/100医学网bion/-奥密克戎有趣的新型冠状病毒突变株积累了大量的刺突突变，因此可以避免接种疫苗或感染早期突变株所产生的抗体介导的免疫。近日，在国际期刊《科学》发表的题为《新型冠状病毒奥米克隆免疫逃避和受体参与的结构基础》的研究报告中，美国华府大学等机构的科学家通过研究确定了奥密克戎突变株刺突蛋白的确切结构变化。研究人员的观察结果可能有助于解释该病毒如何避免针对先前突变体的抗体，同时仍然保持高度传染性。

揭示奥密克戎新型冠状病毒突变株穗蛋白变化的细节

图片：大卫韦斯勒实验室

研究人员大卫韦斯勒说，本文的发现提供了一个蓝图，或者帮助研究人员设计新的策略(无论是疫苗还是治疗)来应对可能的奥密克戎病毒和其他冠状病毒突变株。奥密克戎突变株于2021年11月在南非首次发现。目前，由它引起的感染和传播正在全世界范围内扩大。这种突变株除了具有高度传染性外，还可以避免针对其他早期突变株的抗体，这些抗体可能会导致已接种疫苗或以前感染过的个体发生突破性感染。

奥密克戎突变株的传染性被认为至少部分是由于病毒刺突蛋白氨基酸序列中的大量突变，这些突变可用于锁定和进入被感染的细胞。奥密克戎突变株在刺突蛋白上有37个突变，这使得它不同于2020年的第一批新型冠状病毒分离株。此前，研究人员Veesler和他的同事发现，目前用于治疗感染的六种最常用疫苗和单克隆抗体所产生的抗体中，除了一种之外，其他都有能力减少或消灭奥密克戎突变株

然而，突变株中的许多突变会影响负责吸附刺突蛋白和进入宿主细胞的区域的结构。这个区域被称为受体结合域。许多研究人员预测，受体结合域结构的改变可能会损害突变株进入细胞靶点的能力，这就是称为血管紧张素转换酶-2(ACE2)的蛋白质。然而，在这项研究中，研究者Veesler和他的同事发现这种变化实际上会使受体

为了理解为什么奥密克戎突变株在积累如此多突变的同时还能保持与宿主受体ACE2的有效相互作用，研究人员利用低温电子显微镜和X射线晶体学技术揭示了奥密克戎突变株刺突蛋白的三维组织。这种方法可以使它达到大约3埃的分辨率。在这个分辨率下，研究人员可以分析构成刺突蛋白的单一氨基酸和基本成分的形状。此外，研究人员还揭示了刺突蛋白的结构变化如何影响抗体的能力，这些抗体能有效抵抗以前的毒株与奥密克戎突变毒株的结合。利用这一技术，研究人员揭示了突变如何改变蛋白质和抗体之间的相互作用，这将降低几乎所有针对突变株的单克隆抗体的能力，同时，刺突受体结合域结合ACE2的能力也会增强。最后，整体效应会使受体结合域避开靶向抗体，与ACE2结合更紧密。

图片：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn8652

研究人员表示，这些病毒具有难以置信的可塑性，它们可以发生很大的变化，并且仍然保持感染和复制所需的所有功能，而且它们几乎可以保证奥密克戎突变株不是科学家们看到的最后一个突变株。未来的研究人员旨在研究和识别刺突蛋白的其他区域，这些区域可能不会改变，而不会导致蛋白失去功能。由于这种重要性，这些区域往往保持保守，即使蛋白质的其他部分发生了突变。

因此，当新的突变株出现时，病毒蛋白的这一保守区域很可能保持不变，这些区域可能成为新疫苗和治疗策略的理想靶点，不仅可以有效抵抗新的突变株，还可以保持有效抵抗新的sarbecoviruses。综上所述，本研究结果表明，研究人员已经提供了蓝图或可以帮助理解其他治疗性单克隆抗体结合水平的显著降低将导致中和活性的减弱。奥密克戎突变株的受体结合域和人ACE2之间相互作用的重塑可能有助于解释宿主受体对祖先病毒亲和力增强的结果。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

MATTHEW MCCALLUM，NADINE CZUDNOCHOWSKI，LAURA E. ROSEN，et al .Science (2022)。doi : 10.1126/science . ab n 8652

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