注射用重組人白細(xì)胞介素-2(因特康)

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根據(jù)最近發(fā)表在eLife雜志上的一項研究，科學(xué)家模擬了新冠肺炎刺突蛋白從識別到進入宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過程，發(fā)現(xiàn)刺突蛋白上的多糖可能是病毒進入細(xì)胞的關(guān)鍵，破壞這種結(jié)構(gòu)可能是阻止病毒傳播的策略。研究結(jié)果為研究影響新冠肺炎的動力因素提供了依據(jù)。

新冠肺炎生命周期的一個重要方面是病毒能夠附著在宿主細(xì)胞上并轉(zhuǎn)移其遺傳物質(zhì)。它通過刺突蛋白實現(xiàn)這一目標(biāo)，刺突蛋白由三個獨立的部分組成:將刺突錨定到病毒上的跨膜束和兩個S亞單位(S1和S2)。為了感染人類細(xì)胞，S1亞單位與人類細(xì)胞表面一種叫做ACE2的分子結(jié)合，S2亞單位將病毒和人類細(xì)胞膜分離融合。雖然這一過程是已知的，但其發(fā)生的確切順序仍不清楚。通過在微秒和原子水平上理解這些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的運動，有可能找到新冠肺炎治療的潛在目標(biāo)。

“目前大多數(shù)治療策略和疫苗都聚焦于病毒入侵的ACE2識別步驟，但另一種策略是針對病毒與人類宿主細(xì)胞融合的結(jié)構(gòu)變化?！痹撗芯空撐牡暮现?、萊斯大學(xué)物理學(xué)教授、理論生物物理中心聯(lián)合主任何塞·奧努伊卡解釋說。

通過實驗檢測這些中間瞬態(tài)結(jié)構(gòu)是極其困難的，因此本研究采用了簡化的計算機模擬，可以捕捉融合前后S2亞基的動態(tài)變化。

研究人員使用基于全原子結(jié)構(gòu)的模型進行了數(shù)千次模擬。模擬表明，多糖形成“籠子”，抓住S2亞基的“頭部”，使S2亞基在從S1亞基到融合病毒和細(xì)胞膜的分離過程中以中介的形式停頓。在沒有多糖的情況下，S2亞基的構(gòu)象時間要短得多。

模擬還表明，將S2頭部保持在特定位置有助于S2亞單位“招募”人類宿主細(xì)胞并與它們的細(xì)胞膜融合，因為它可以允許被稱為融合肽的短蛋白質(zhì)從病毒中延伸出來。事實上，S2的糖基化顯著增加了融合肽延伸到宿主細(xì)胞膜的可能性，但當(dāng)多糖缺乏時，這種情況發(fā)生的可能性很小。

總的來說，本研究表明刺突蛋白多糖可以引起刺突蛋白轉(zhuǎn)化過程的暫時停頓。這為融合肽捕獲宿主細(xì)胞提供了關(guān)鍵的機會。沒有多糖，病毒顆粒可能無法進入宿主細(xì)胞。