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郭一璞云瓦飞寺明量子比特报告|公众号QbitAI
在新冠病侵入许多人体后,一种名为ACE2的结构突然在学术界流行起来。
作为人体细胞中原本存在的结构,ACE2一直饱受诟病
是你这个间谍,把新冠病带入了人体细胞!
虽然ACE2本身是人体细胞的正常结构,但它是如何被新冠病“利用”的呢?
考虑到ACE2“容易被利用”的特点,应该提供什么样的药物和治疗来拯救更多的人?
首先我们要弄清楚ACE2的详细情况,了解它的结构,这样才能对症下药。
现在,西湖大学已经做到了这一点。
ACE2被新冠病“绑架”的细胞的门把手
今天凌晨3点,西湖大学研究团队在预印本bioRxiv上发布了最新研究成果利用冷冻电镜技术,成功解析了新冠病受体ACE2的全长结构。
这也是全首次成功解析ACE2全长结构。
有什么功能?对特效抗疫药物的研发将有很大帮助。
ACE2,全称Angiotensin-convertingzyme2,中文名血管紧张素转换酶2。
主要生理作用是促进血管紧张素的成熟,血管紧张素广泛存在于肺、心脏、肾脏和肠道中。
然而,当病入侵时,ACE2就会被病“绑架”。
它是SARS冠状病和人类冠状病NL63的受体,可以说是大多数冠状病侵入人体的关键。
比如,当它被SARS冠状病“绑架”时,它就会变成这样,像一只大龙虾
“龙虾爪”部分是SARS病的S蛋白,与ACE2的PD部分紧密结合。这样,ACE2被迫成为“叛徒”,将病引入细胞内。
而且,德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队近日成功分析了新冠病S蛋白的结构,并指出ACE2与新冠病RBD的亲和力比其与新冠病RBD的亲和力高10-20倍。SARS病的RBD。
也就是说,与SARS相比,新冠病“绑架ACE2”的能力更强。
虽然这不能直接得出“新冠病传染性比SARS强10-20倍”的结论,但“亲和力”对比可以算是新冠病传染性强的科学依据。
西湖大学研究团队表示“当SARS病和‘新冠病’入侵人体时,ACE2就像‘门把手’,病抓住它,从而打开进入细胞的大门。”
ACE2全长结构分析无疑将为后续疫苗和抗病药物的研发提供重要的结构生物学数据支持。
全健康与传染病研究中心主任张林奇教授解释说“这将有助于了解冠状病进入靶细胞的结构基础和功能特征,并在发现和优化阻止进入细胞的抑制剂方面发挥重要作用。”清华大学中心。
此外,微博网友“三个米袋”还给出了一个更形象的比喻“就像知道钥匙孔是什么样子,然后相应地匹配钥匙,否则,你必须用无数把钥匙来尝试哪一把能打开门。”
全首次解析ACE2全长结构
根据西湖大学发布的信息,ACE2的全貌是这样的
上面的蓝色和灰白色部分是ACE2的两种结构,PD和CLD。然而,ACE2在体外很难稳定获得,并且经常与肠道中的氨基酸转运蛋白B0AT1一起出现。
西湖大学研究团队做出了一个大胆的假设这种复合物极有可能稳定ACE2,通过共表达,可以获得高质量且稳定的复合物,形成了上面的X形状。
在确定了ACE2的这种特殊形式后,在冷冻电子显微镜下分析了它的三维结构
图中分辨率为29埃。“埃”是测量光波长度和分子直径的单位。一“埃”等于1纳米。
整个ACE2结构如下所示
从图片数据可以看出,ACE2以二聚体的形式存在,有开放和封闭两种构象变化,但两种构象都含有与冠状病的相互识别界面。
当然,ACE2只是新冠病感染人体细胞过程的一部分。关键在于新冠病的S蛋白与ACE2蛋白的结合。
因此,了解新冠病S蛋白的结构及其与ACE2的相互作用是进一步研究的重要方向。
西湖大学团队表示,这一研究发现为进一步分析新冠病全长ACE2和S蛋白复合物的三维结构奠定了基础。
在他们看来,这项工作本身就为了解新冠病感染细胞提供了许多有趣的线索。例如
ACE2二聚体与新冠病S蛋白三聚体能否发生更高水平的交联,从而促进病与宿主细胞膜的融合或内吞作用?
此前的研究表明,如果ACE2的胞外区域被裂解,将更有效地促进冠状病感染。然而,ACE2和B0AT1之间的复合物结构表明,B0AT1的存在可能会阻止蛋白酶接近该切割位点。这是真的?解释病感染症状主要发生在没有B0AT1的肺部?
西湖大学代表队成绩
本文共有5位作者。第一作者和通讯作者均来自西湖大学浙江省结构生物学研究重点实验室。西湖大学创校校长施一公担任主任。这些作者还与现任普林斯顿大学教授颜宁有亲戚关系。有很大的联系。众所周知,西湖大学校长施一公和颜宁教授都是科学界的知名师生。
该研究的第一作者是西湖大学生命科学学院博士后颜仁红。本科就读于山东大学,博士研究生师从颜宁教授。
毕业后前往西湖大学从事博士后研究。
通讯作者为周强,黑龙江齐齐哈尔人。2000年考入清华大学攻读学士学位,后师从隋森芳院士攻读博士学位。
博士毕业后,他继续留在实验室从事博士后研究。2015年成为清华大学医学院颜宁教授课题组副研究员。
2019年初,以西湖学者、杰出研究员身份加入西湖大学开展独立研究工作。
值得一提的是,这也是西湖大学首次开展疫情相关研究。
西湖大学自成立以来,就明确以成为一所小而精的高水平研究型大学为目标,外界也对“中国的加州理工学院”抱有期待。
西湖大学的历史可以追溯到2015年3月,施一公、陈十一、潘建伟、饶毅、颖一、张辉、王健等七位学术名人向国家提出申请创办一所中国特色大学。一所新机制的高水平研究型大学。
随后,他们组建了西湖大学组委会,并了杭州西湖教育基金会作为西湖大学的主办方。
2016年12月,浙江西湖高等研究院正式成立,作为西湖大学的主体和前身。
2018年4月,西湖大学获批成立,成为我国第一所社会力量创办的大学。学校的经费来源主要包括主办方经费、学校收入、竞争性科研项目经费、人才政策支持经费、政府扶持经费等。
2018年10月20日西湖大学正式成立时,已筹集35亿元人民币,建成占地66英亩的校园,聚集了68名科学家和139名博士生。
人才济济,科研成果丰硕。
新型冠状病细胞受体空间结构的成功解析堪称其最新代表,为抗击新型冠状病疫情贡献了关键一击。
最后附上论文链接
参考链接
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