导致COVID-19的病毒属于冠状病毒家族,“冠状病毒”指的是病毒表面的尖刺。这些刺突不是静止的——为了感染细胞,它们会改变形状。耶鲁大学(Yale University)副研究员陆茂林(Maolin Lu)直接可视化了这些刺突蛋白的形状变化,杏耀挂机并监测了COVID-19患者抗体附着时这些形状如何变化。她的研究成果于2020年12月发表在《细胞宿主与微生物》(Cell Host & Microbe)上,并将于2月25日(周四)在生物物理学会第65届年会上介绍针对导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒峰值的COVID-19疫苗和治疗方法的开发情况。
当COVID-19大流行爆发时,陆晓燕迅速将自己研究HIV-1病毒的专业知识应用于SARS-CoV-2。在大流行之前,Lu研究了HIV-1的尖峰形状最容易受到抗体攻击。2020年3月,她使用了类似的技术,转向了SARS-CoV-2。
由于刺突蛋白在SARS-CoV-2病毒的外部很突出,它们是疫苗和治疗方法的关键靶点。迄今为止,已获批准的疫苗旨在帮助人体产生抗体,识别非典- cov -2病毒的这一部分,阻止其进入细胞。然而,卢说,“刺突蛋白不断改变形状,这种形状变化的特征不仅允许病毒进入宿主细胞,它也帮助病毒逃离攻击或被抗体识别。”
使用成像技术来监测分子运动,Lu观察到它至少有四种形状。她还观察了刺突蛋白如何对COVID-19患者的血清做出反应,这些患者的体内含有对抗SARS-CoV-2病毒的抗体。她注意到,当刺突蛋白处于“开放”状态时,杏耀下载一些抗体会识别并附着在刺突蛋白上,并准备粘附到细胞上。另一些则倾向于附着在一个“闭合的”刺突上,这是病毒首次进入人体时刺突的主导地位。
“这表明抗体可以通过两种不同的方式攻击或对抗SARS-CoV-2。一种方法是直接占据刺突的开放位置,
,这样病毒就无法接近或与宿主细胞联系。另一种方法是将钉子锁定在一个封闭的位置。第二次锁定战略已被广泛用于新冠肺炎疫苗的研制。”
在开发新疫苗或治疗方法方面,他们的研究表明,在SARS-CoV-2蛋白处于封闭状态时瞄准它可能是一种特别有效的策略。