作者:许琦敏 来源:文汇报 发布时间:2022/2/9 11:06:14
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上海科学家破解奥密克戎感染力增强之谜

 

本报讯(记者许琦敏)为何新冠病毒奥密克戎变异株的感染性明显增强?近日,上海科学家联手解析了奥密克戎变异株刺突蛋白及其与受体和抗病毒抗体的复合物结构,从原子水平的微观视角,解开了其感染性增强的谜团。相关论文昨晚在线发表于国际著名学术期刊《科学》。

据世界卫生组织最新公布的数据,全球累计新冠确诊病例近4亿例。新冠病毒奥密克戎变异株的出现,在全球引发了新一轮感染高峰。初步研究显示,奥密克戎变异株的突变位点数量明显多于近两年流行的所有新冠病毒变异株,仅在刺突蛋白的突变就多达37处,而这些突变如何影响奥密克戎变异株的感染性尚不清楚。

去年12月,科院上海药物研究所徐华强和尹万超团队紧急攻关,仅用三周时间就迅速解析出了奥密克戎变异株刺突蛋白以及结合人源受体ACE2的高分辨率冷冻电镜结构。生化水平结合实验显示,奥密克戎变异株刺突蛋白的受体结合区域结合受体ACE2相对于野生型有显著的增强,大约提高了近10倍;热动力学实验显示,奥密克戎变异株的RBD高度灵活,而且不稳定,这使得刺突蛋白更容易从闭合构象向开放构象转换。

与此同时,科学家从解析的结构观察到了奥密克戎变异株刺突蛋白三聚体内相邻RBD特异的相互作用,这可以使奥密克戎变异株的刺突蛋白特定的RBD稳定处于开放状态。这些研究从原子水平解释了奥密克戎变异株传染性增强的潜在机制。同时,解析的结构显示,奥密克戎变异株刺突蛋白的大部分突变位点位于蛋白表面,包括多个抗原表位,这从结构上解释了奥密克戎变异株可抵抗大部分中和抗体的分子机制。

在此工作基础上,徐华强和尹万超团队联合药企科研团队,进一步解析了奥密克戎变异株刺突蛋白与特异性治疗抗体JMB2002的结构。生化水平结合实验显示,该抗体对奥密克戎变异株刺突蛋白的结合力是对野生型的4倍,显示出抑制奥密克戎变异株的强大潜力。

科研人员从解析获得的复合物结构中发现,JMB2002抗体片段以一种新的构象结合在RBD受体结合基序的背部,是一种新型作用机制的中和抗体。目前,该抗体已完成一期临床试验,具有较强的治疗效果和较高的安全性。结合生化和抗病毒中和实验,研究人员阐述了抗体JMB2002具有广谱抗新冠病毒的分子机制。

 
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