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單顆粒低溫電子顯微技術揭示冠狀病毒突起結構
瀏覽次數:3261 發布日期:2016-04-08

華盛頓大學等處的研究人員通過研究獲得了促進冠狀病毒進入細胞的突起蛋白的原子模型,對該模型進行分析或可為開發抵御冠狀病毒感染的特殊疫苗提供思路。

含有突起蛋白的冠狀病毒是引發全球幾乎三分之一非典型肺炎的罪魁禍首,但2002年出現的冠狀病毒的致死性形式SARS-CoV(非典型性肺炎病毒)和2012年出現的MERS-CoV(中東呼吸綜合癥冠狀病毒)引發的死亡率在10%37%之間。致死性肺炎的爆發表明冠狀病毒可以從多種動物傳染到人類機體,當前僅有6種冠狀病毒可以感染人類,但很多冠狀病毒自然狀態下是可以感染動物的,而來自冠狀病引發的致死性疾病暴發或許就可以克服物種的屏障,這就說明其它新型出現的具有流行潛力的冠狀病毒或許是存在的,然而當前針對SARS-CoVMERS-CoV并沒有有效的疫苗或療法。

這項研究中,研究者利用單顆粒低溫電子顯微技術和超級計算機進行分析,揭示了小鼠冠狀病毒突起糖蛋白三聚體的架構,研究者Veesler介紹說,這種結構處于前融合的狀態,隨后其就會經歷主要的重排來誘發病毒和宿主細胞膜的融合,進而開啟感染。研究者在另一種名為副粘病毒的病毒家族中發現了冠狀病毒的融合“機器”,副粘病毒包括呼吸道病毒和引發腮腺炎的病毒等,研究者指出,冠狀病毒和副粘病毒的融合蛋白可以擁有相似的機制來促進病毒進入細胞,而且他們還共享了同一種常見的進化起源過程。

研究者對比了小鼠和人類冠狀病毒部分突起蛋白的晶體結構,他們分析了未來進行疫苗設計或抗病毒療法可能性靶點的結構,結果發現,冠狀病毒突起蛋白三聚體的外膜邊緣含有一種融合肽(一系列的氨基酸),這種融合肽主要參與了病毒進入細胞的過程,融合肽的這種特性或可幫助科學家們設計出新型疫苗來中和多種病毒的感染。

最后研究者表示,或許存在一種方法可以產生廣譜的中和性抗體來識別病毒的肽類,而中和性抗體也將通過阻斷病毒的特殊機制來保護機體免于感染,這或許就有可能幫助抵御類似于冠狀病毒等病毒的感染,后期研究者將投入更大的努力來進行相關領域的研究。

文章原標題:Cryo-electron microscopy structure of a coronavirus spike glycoprotein trimer

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