揭示新冠病毒刺突蛋白中的聚糖在病毒感染中起著重要作用

發布時間： 2020-10-12

新型冠狀病毒SARS-CoV-2導致2019年冠狀病毒?。–OVID-19），如今正在全球肆虐?？茖W家們正在加班加點地開發疫苗和藥物，以便挫敗SARS-CoV-2。許多努力都集中在這種冠狀病毒刺突蛋白（S蛋白）上，S蛋白與人體細胞表面上的血管緊張素轉換酶2（ACE2）結合，從而使得這種病毒進入細胞。如今，在一項新的研究中，來自美國加州大學圣地亞哥分校、德克薩斯州大學奧斯汀分校和愛爾蘭梅努斯大學的研究人員發現作為一類對S蛋白進行修飾的糖分子，聚糖（glycan）在這一過程中發揮著積極的作用，這可能為開發疫苗和藥物提供了新的靶標。相關研究結果近期發表在ACS Central Science期刊上，論文標題為“Beyond Shielding: The Roles of Glycans in the SARS-CoV-2 Spike Protein”。

在SARS-CoV-2 的S蛋白與人體細胞表面上的ACE2相互作用之前，S蛋白會改變形狀以暴露它的受體結合結構域（RBD），即這種蛋白中與ACE2相互作用的部分。像許多病毒蛋白一樣，S蛋白的表面包裹著一層厚厚的聚糖。這些連接在特定位置的聚糖有助于保護這種病毒蛋白免受宿主免疫系統的破壞。在這項新的研究中，這些研究人員想知道SARS-CoV-2 S蛋白中的某些聚糖是否也可能在這種病毒感染過程中發揮著積極作用。

為了找到答案，這些研究人員利用結構數據和糖組學數據建立了嵌入病毒膜中的SARS-CoV-2 S蛋白的分子動力學模型。這些呈現了S蛋白中每個原子的詳細快照的計算機模型揭示了在S蛋白的某些位置（N165和N234）與這種蛋白連接在一起的N-聚糖有助于穩定讓RBD暴露出來的形狀變化，從而可能有助于促進感染。這些模型還確定了S蛋白中未被聚糖包裹的區域，這些區域容易受到抗體的攻擊，特別是在形狀變化之后。

在利用生物膜層反射光干涉開展的實驗室實驗中，他們發現，通過突變讓S蛋白的N165和N234位點不再攜帶聚糖，可以減少S蛋白與ACE2的結合。

這些研究人員表示，這些研究結果為開發對抗這種流行病威脅的新策略奠定了基礎。