《SARS-CoV-2突变蛋白与人类ACE2受体相互作用的蛋白结构分析:从构象变化到新型中和抗体》

  • 来源专题:实验室生物安全
  • 编译者: 苑晓梅
  • 发布时间:2020-05-13
  • 最近发生的严重急性呼吸系统综合征,即2019年冠状病毒病(COVID-19)传播如此迅速和严重,促使世界卫生组织(世卫组织)宣布新的冠状病毒SARS-CoV-2大流行进入紧急状态。虽然有几个国家已经选择了几乎完全封锁来减缓SARS-CoV-2的传播,但科学界被要求通过确定诊断和治疗危险COVID-19的新工具来应对这场毁灭性的疫情。为此,我们进行了一项矽化比较模拟分析,以获得有关SARS-CoV-2棘突蛋白在受体结合区(RBD)水平上的主要构象变化以及与人细胞血管紧张素转换酶2(ACE2)受体的相互作用的新见解,有利于人类细胞入侵。此外,我们的分析提供了一个理想的管道,用于识别可能以SARS-CoV-2峰值RBD为靶点的已鉴定抗体,以防止与人ACE2的相互作用,以及i i)构建新的可能中和抗体的说明,根据化学/物理空间限制和互补决定区(CDR)突变鉴定出的现有抗体。所提出的抗体在silico中显示出对SARS-CoV-2尖峰RBD的高度亲和力,并可作为参考抗体,也可用于建立新的高亲和力抗体,以对抗目前和未来能够通过尖峰蛋白与人ACE2相互作用入侵人细胞的冠状病毒。总的来说,我们的分析为建立正确的生物分子背景提供了指示,以研究spike-RBD-ACE2相互作用,开发新疫苗、诊断试剂盒和基于SARS-CoV-2 spike蛋白的使用或靶向性的其他治疗方法。

  • 原文来源:http://biorxiv.org/content/early/2020/04/18/2020.04.17.046185.abstract
相关报告
  • 《SARS-CoV-2中和抗体和刺突蛋白结合预测》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-03-03
    • bioRxiv预印平台于2月27日发表了韩国化学技术研究院等发表的文章“Spike protein binding prediction with neutralizing antibodies of SARS-CoV-2”。 文章显示,2019年冠状病毒病(COVID-19)是由严重急性呼吸系统综合征2型冠状病毒(SARS-CoV-2,也称2019- ncov)引起的一种新型人类传染病。目前,研究人员正在尽最大努力寻找治疗COVID-19的有效药物。中和抗体,以一种抑制病毒进入细胞和基因组脱壳的方式与病毒衣壳结合,是针对病毒入侵的特异性防御。在研究中,该研究团队通过生物信息学的方法来识别能够与SARS-CoV-2 刺突蛋白结合并干扰病毒刺突蛋白与宿主受体相互作用的中和抗体。对刺突蛋白的序列分析发现,SARS-CoV-2 刺突蛋白的RBD区域与SARS-CoV及与SARS-CoV相关的bat病毒(btSARS-CoV)存在两大差异。插入区域接近与人类ACE2受体相互作用的残基。中和抗体的表位分析显示,SARS-CoV中和抗体使用构象表位,而MERS-CoV中和抗体使用常见的线性表位区域,这有助于在MERS-CoV蛋白质形成β-折叠结构并且在SARS-CoV-2 刺突蛋白上缺失。为了鉴定有效的SARS-CoV-2中和抗体,预测了中和抗体与SARS-CoV-2 刺突蛋白的结合亲和性,并通过抗体-抗原对接模拟进行了比较。结果表明,CR3022中和抗体与SARS-CoV-2 刺突蛋白的结合亲和力高于SARS-CoV刺突蛋白。该团队还发现F26G19和D12小鼠抗体可以高亲和力结合SARS-CoV 刺突蛋白。 *注,本文为预印本论文手稿,是未经同行评审的初步报告,其观点仅供科研同行交流,并不是结论性内容,请使用者谨慎使用。
  • 《帕维亚大学分析SARS-CoV-2和SARS-CoV刺突蛋白受体结合域的差异》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-03-22
    • 意大利帕维亚大学的科研人员在bioRxiv预印版平台发表论文“Differential Antibody Recognition by Novel SARS-CoV-2 and SARS-CoV Spike Protein Receptor Binding Domains: Mechanistic Insights”,文章指出,对SARS-CoV-2蛋白和以前表征的病毒(例如SARS-CoV)的同源蛋白的结构进行比较分析,可以揭示共同和/或独特的特征,这些特征构成了免疫系统识别细胞受体和分子的机制的基础。科研人员将其最近开发的基于能量的方法用于预测抗体结合表位和蛋白质-蛋白质相互作用区域与SARS-CoV-2和SARS-CoV的刺突蛋白质的受体结合域(RBD)的关联。其分析仅专注于孤立地研究RBD的结构,而没有利用任何先前的结合特性知识。研究结果突出了预测为免疫反应和结合/引发抗体的区域之间的结构和序列差异。这些结果为观察到几种SARS-CoV RDB特异性单克隆抗体不能明显结合SARS-CoV-2对应物提供了合理的依据。此外,科研人员确定了病毒进入宿主细胞过程中,细胞受体ACE2参与的SARS-CoV-2 RBD区域。文章提到,这一研究提供的数据、序列和结构可用于开发新型治疗方法和诊断干预措施。