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破解冠状病毒s蛋白精细结构为疫苗提供新思路

  *近,华中农业大学和上海科技大学农业微生物学国家重点实验室的彭贵庆教授组成的团队分析了冠状病毒229E(HCoV-)的表面加标蛋白(S)的原子降解结构。  捕获刺棘蛋白的两个中间构象揭示了HCoV-229E入侵宿主细胞所需的动态构象变化,为开发冠状病毒疫苗提供了新思路。 “自然通讯”已经在网上发布了结果。冠状病毒有许多类型,它们严重威胁着公共卫生的安全和世界范围内动物饲养的健康发展。其中,感染哺乳动物的冠状病毒主要是α冠状病毒(HCoV-229E,PEDV,TGEV,FIPV等)。和β冠状病毒(SARS-CoV,SARS-CoV-2、MERS-CoV)。冠状病毒Peplomer(S)是同型三聚体,在介导病毒入侵和诱导中和抗体产生中起重要作用。研究表明,β冠状病毒S蛋白受体结合区(RBD)具有从“说谎”构象到“站立”构象的过渡,从而完成了与细胞受体的结合。然而,α冠状病毒S蛋白RBD如何通过构象转换与其受体结合一直是一个开放的科学问题。

  小组使用单粒子低温电子显微镜的三维重建技术来分析HCoV-229E peplomer的两个构象的结构。构型1是“薄”结构,其中所有三个受体结合区(RBD)都在“说谎”。由于位阻,它不能与受体APN结合。该构象对受体结合无活性。状态(关闭状态)。

  同时,研究人员发现了新的“短而粗”的构型,其RBD的位置松散。它促进转化为“站立”状态并与受体结合。

  这一发现可以扩展到严重危害动物健康的其他冠状病毒(PEDV,TGEV,FIPV)。在理解侵袭宿主细胞的分子机制以及开发新的疫苗和药物方面具有重要的科学意义。

  在此基础上,彭桂清研究小组设计并表达了冠状病毒S-trimmer和S-RBD,并通过评估免疫效果,提出了冠状病毒亚单位疫苗的研发思路:α冠状病毒(HCoV -229E,PEDV例如,等),S-三聚体比S-RBD更适合作为亚基疫苗;对于β冠状病毒(SARS-CoV和SARS-CoV-2),S-三聚体和S-RBD都用作亚基疫苗。

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