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对SARS-CoV-2刺突蛋白变体D614G的结构和功能分析

  自2019年12月8日以来,中国湖北省武汉市报告了几例病因不明的肺炎,大多数患者在当地的华南海鲜批发市场附近工作或居住。在这种肺炎的早期阶段,出现了严重的急性呼吸道感染症状,一些患者很快出现了急性呼吸窘迫综合征(ARDS),急性呼吸衰竭和其他严重并发症。

  2020年1月7日,中国疾病预防控制中心(ChinaCDC)在患者的咽拭子样本中鉴定出一种新型冠状病毒。它*初被世界卫生组织(WHO)命名为2019-nCoV。大多数2019-nCoV肺炎患者症状轻微且预后良好。迄今为止,一些患者已出现严重的肺炎,肺水肿,ARDS或多器官衰竭和死亡。

  新的冠状病毒SARS-CoV-2在2019年引起了冠状病毒病(COVID-19),目前在全球范围内猖ramp。疫苗是控制大流行的迫切需要。目前尚无针对SARS-CoV-2的人类疫苗,但正在开发约120种候选疫苗。 SARS-CoV-2和另外两个密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和MERS-CoV属于冠状病毒家族的β-冠状病毒属。 SARS-CoV-2具有30 kb的单链RNA基因组。核衣壳蛋白(N)和由膜蛋白(M),包膜蛋白(E)和刺突蛋白(S)组成的外膜覆盖了基因组。与SARS-CoV一样,SARS-CoV-2的S蛋白通过受体结合域(RBD)与共同受体血管紧张素转换酶2(ACE2)结合,并将病毒介导至宿主细胞。去做。在此之前,科学家证实,SARS-CoV和MERS-CoVBD包含主要的构象依赖性中和表位,并且可以在免疫动物中触发有效的中和抗体。这是一种很有前途的疫苗开发。

  SARS-CoV-2穗蛋白(S蛋白)变异D614G已取代了全世界的祖传病毒,并在几个月内达到了固定化水平。

  在一项新研究中,哈佛大学麻省大学医学院的研究人员,Thermofisher Scientific andegeneron Pharmaceuticals发现D614G通过人肺细胞,结肠细胞和异位表达来表达。我们发现,来自多种哺乳动物(包括中国菊花蝙蝠和马来穿山甲)的人ACE2或ACE2同源物比其祖传病毒对允许感染该病毒的细胞更具感染力。有。相关研究结果于2020年9月15日在线发表在《细胞杂志》上,标题为“ Structuraland Functional Analysis0047D614GSARS-CoV-2SpikeProteinVariant”。 D614G并没有改变S蛋白在SARS-CoV-2病毒颗粒中的合成,加工或整合,但是快速解离速率降低了D614G对ACE2的亲和力。通过冷冻电子显微镜对S蛋白三聚体的评估表明,D614G破坏了S蛋白原蛋白之间的接触,并将S蛋白构象改变为能够结合被认为是病毒的ACE2的状态。颗粒与靶细胞膜融合的方法。与这种更开放的构象一致,靶向S蛋白受体结合域(RBD)的抗体的中和作用并未减弱。

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