新疫苗研发过程_科学家绘制出新冠病毒“刺突”蛋白结构:为研发疫苗铺平道路

美国媒体2月20日报道称,世界各地的研究人员正竞相开发潜在的疫苗和药物来对抗新型冠状病毒。根据新的研究结果,一组研究人员现在已经发现了病毒入侵人类细胞所使用的一种关键蛋白质的分子结构,这可能会为疫苗开发打开大门。

根据美国有趣科学网站2月19日的一份报告,先前的研究表明冠状病毒通过所谓的“尖峰”蛋白侵入细胞,但是这些蛋白在不同的冠状病毒中有不同的形式这项

研究的资深作者、奥斯汀德克萨斯大学分子生物学副教授杰森·麦克莱伦(Jason McClellan)说,弄清新型冠状病毒中尖峰蛋白的形式是弄清如何对付这种病毒的关键。

报道,尽管冠状病毒使用许多不同的蛋白质复制和侵入细胞,但spike蛋白是它用来结合受体的主要表面蛋白,受体是另一种与人类细胞起类似通道作用的蛋白。当刺突蛋白与人类细胞受体结合后,病毒膜与人类细胞膜融合,允许病毒基因组进入人类细胞并开始感染

麦克莱伦说:“如果你能阻止依附和束缚,你就能阻止进入。”“但是要锁定这种蛋白质,你首先需要知道它是什么样的

报道,本月早些时候,研究人员公布了新型冠状病毒的基因组利用这个基因组,麦克莱伦和他的团队与美国国家卫生研究院合作,确定了构成穗蛋白的特定基因。然后,他们将基因信息发送给一家创造基因的公司,并将其送回。之后,研究小组将这些基因注入实验室培养皿中的哺乳动物细胞,这些细胞产生尖峰蛋白。

报道,接下来,研究小组使用冷冻电子显微镜在原子尺度上重建了新冠状病毒表面上的尖峰蛋白的3D结构。这个蓝图揭示了这个分子的结构,并描述了每个原子的坐标。

密歇根大学流行病学副教授奥布里·戈登没有参与这项研究,他说:“研究人员很快就获得了这种蛋白质的结构,这一成就令人瞩目。”这是非常重要的一步,可能有助于开发一种新的冠状病毒疫苗。哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的教授斯蒂芬·莫斯也没有参与这项研究,他对此表示赞同。他在一封电子邮件中告诉记者,对于疫苗抗原和治疗方法的快速发展来说,尖峰蛋白“将是一个“可能的选择”。他还说,理解这种结构将“非常有助于开发具有良好活性的疫苗和抗体”,并且还会产生更多这种蛋白质。

报告说,研究小组将把这种结构的原子“坐标”数据发送给世界各地的几十个研究小组,这些小组正在研制新型冠状病毒的疫苗和药物。与此同时,麦克莱伦和他的团队希望利用尖峰蛋白的结构作为疫苗的基础

报告称,当细菌或病毒等外来入侵者入侵人体时,免疫细胞会通过产生抗体进行反击。这些抗体与外来入侵者的特殊结构结合在一起,被称为抗原。但是产生抗体需要时间疫苗是死亡或使人虚弱的抗原,可以在人体接触病毒之前训练免疫系统产生这些抗体。

麦克莱伦说,理论上,尖峰蛋白本身“可能是疫苗或疫苗的变体”他还说,注射了基于刺突蛋白的疫苗后,“人类会产生针对刺突蛋白的抗体,然后,如果他们接触到活病毒,”身体就会做好准备。

,然而,麦克莱伦认为,这种疫苗很可能在18至24个月内诞生他说,“与可能需要大约10年的正常疫苗开发过程相比,这仍然相当快。”

的发现发表在2月19日的《科学》杂志上(编译/张林)

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