S蛋白,新冠病毒入侵细胞的关键
S蛋白,新冠病毒入侵细胞的关键
2025年2月20日,美国《科学》杂志在线发表了一篇关于新冠病毒的最新研究论文。来自美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员利用冷冻电镜技术,揭示了新冠病毒表面S蛋白三聚体的高清结构。
研究称,新冠病毒是一种此前未被发现的新型RNA冠状病毒,它在核苷酸水平上与SARS病毒(可造成非典型肺炎)有80%的相似性。值得注意的是,相比于冠状病毒中的其他基因,刺突基因进化速度更快,该基因所编码的蛋白(S蛋白)是感染机体的关键组分,能与宿主细胞受体相互作用。
具体来看,这是一种三聚体蛋白,有着大量糖基化的修饰。它会在结合细胞表面的受体后变形,将病毒包膜与细胞膜融在一起,从而将病毒内的遗传物质注入细胞,感染细胞。研究称,对该蛋白的3D结构分析发现,这个可与细胞表面受体结合的区域会上下移动——向上时,S蛋白能与细胞表面的受体结合;向下时,该部位就被隐藏起来。这种结构特征对于病毒入侵细胞具有重要意义。
据此前报道,国内新冠病毒疫苗研发涉及多条技术路线,包括灭活疫苗、mRNA疫苗、重组蛋白疫苗、病毒载体疫苗等,其中重组蛋白疫苗项目进展较快。中国科学院武汉病毒所石正丽团队在《自然》杂志上发表的论文,也对新冠病毒进入人体细胞的途径进行解析,证实新冠病毒感染人体细胞的关键就在于S蛋白与 ACE2 蛋白的结合。
对此,我们采访了曾参与SARS疫苗研究的武汉大学医学部病毒研究所杨占秋教授。他表示,该3D结构的发现可以让人们了解新冠病毒如何识别和进入人体细胞,但S蛋白的价值被高估了。一般情况下,科研人员是根据完整病毒的特性来找到能抑制全病毒的方法,进而研发出疫苗。S蛋白所对应的基因组只是新冠病毒全基因组的一部分,我们尚未揭开新冠病毒的全貌,特别是基因组的功能,仅凭一段蛋白结构来研发疫苗,不一定能起效,甚至还有可能绕弯路。