COVID-19 病毒变体中保守的抗体结合位点：结构揭示可能对所有 SARS-CoV-2 变体中的治疗靶点产生影响

由柏拉图重新发布

关注： 0

主页 > 媒体 > 在 COVID-19 病毒变体中保守的抗体结合位点：结构揭示可能对所有 SARS-CoV-2 变体的治疗靶点产生影响

宾夕法尼亚州立大学的一个研究小组发现，SARS-CoV-2 上的 N 蛋白在所有 SARS 相关的大流行冠状病毒中都是保守的（上、左起：SARS-CoV-2、果子狸、SARS-CoV、MERS）。该蛋白与其他冠状病毒不同，例如引起普通感冒的冠状病毒（下图，左起：OC43、HKU1、NL63 和 229E）。凯利实验室/宾夕法尼亚州立大学

摘要：
宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员表示，SARS-CoV-2（引起 COVID-19 的冠状病毒）的一种微小蛋白质可能对未来的治疗产生重大影响。

跨COVID-19病毒变体的抗体结合位点保守：结构揭示可能对所有SARS-CoV-2变体的治疗靶标有影响

宾夕法尼亚大学公园 |发表于 9 年 2021 月 XNUMX 日

使用一种新颖的方法工具包，科学家们首次发现了核衣壳 (N) 蛋白的完整结构，并发现了来自 COVID-19 患者的抗体如何与该蛋白相互作用。他们还确定，许多冠状病毒的结构都相似，包括最近的 COVID-19 变种，这使其成为先进治疗和疫苗的理想目标。他们在《纳米尺度》上报告了他们的结果。

“我们发现了有关 N 蛋白结构的新特征，这些特征可能对抗体测试和所有与 SARS 相关的大流行病毒的长期影响产生重大影响，”生物医学工程 (BME) 教授、哈克分子生物物理学主席 Deb Kelly 说宾夕法尼亚州立大学结构肿瘤学中心主任，领导了这项研究。 “由于 N 蛋白在 SARS-CoV-2 和 SARS-CoV-1 变体中似乎是保守的，因此针对 N 蛋白设计的疗法可能有助于消除一些人经历的更严重或持久的症状。”

大多数针对 COVID-19 的诊断测试和可用疫苗都是基于更大的 SARS-CoV-2 蛋白（刺突蛋白）设计的，病毒附着在健康细胞上以开始入侵过程。

辉瑞/BioNTech 和 Moderna 疫苗旨在帮助接种者产生针对 Spike 蛋白的抗体。然而，凯利说，刺突蛋白很容易发生突变，从而导致英国、南非、巴西和美国各地出现变异。

与外部的刺突蛋白不同，N 蛋白被包裹在病毒中，免受导致刺突蛋白变化的环境压力的影响。然而，N 蛋白从受感染的细胞中释放出来后，会在血液中自由漂浮。这种自由漫游的蛋白质会引起强烈的免疫反应，从而产生保护性抗体。大多数抗体检测试剂盒通过寻找 N 蛋白来确定一个人之前是否感染过该病毒，而不是通过寻找 Spike 蛋白来确定一个人当前是否感染过病毒的诊断测试。

“每个人都在关注 Spike 蛋白，而对 N 蛋白进行的研究较少，”该论文的第一作者、凯利实验室的博士后迈克尔·卡萨桑塔 (Michael Casasanta) 说。 “有这样的差距。我们看到了一个机会——我们有想法和资源来看看 N 蛋白是什么样子。”

最初，研究人员检查了人类以及被认为是大流行潜在来源的不同动物（例如蝙蝠、果子狸和穿山甲）的 N 蛋白序列。据卡萨桑塔说，它们看起来都很相似，但又截然不同。

“这些序列可以预测这些 N 蛋白中每一个的结构，但你无法从预测中获得所有信息 - 你需要看到实际的 3D 结构，”Casasanta 说。 “我们融合了技术，以新的方式看待新事物。”

研究人员使用来自 COVID-19 患者的血清，使用电子显微镜对 N 蛋白和 N 蛋白上抗体结合的位点进行成像，并开发了该结构的 3D 计算机模型。他们发现每个样本中的抗体结合位点都保持相同，这使其成为治疗患有任何已知 COVID-19 变体的人的潜在目标。

凯利说：“如果可以设计一种针对 N 蛋白结合位点的治疗方法，它可能有助于减少炎症和针对 COVID-19 的其他持久免疫反应，尤其是在 COVID 长途运输者中。”他指的是经历过 COVID-19 症状的人六周或更长时间。

该团队从 RayBiotech Life 采购了纯化的 N 蛋白，这意味着样品仅含有 N 蛋白，并将其应用于与 Protochips Inc 合作开发的微芯片中。这些微芯片由氮化硅制成，而不是更传统的多孔碳，并且它们含有具有特殊涂层的薄孔，可将 N 蛋白吸引到其表面。制备完成后，将样品快速冷冻并通过冷冻电子显微镜进行检查。

Kelly 称赞她的团队将微芯片、更薄的冰样本和宾夕法尼亚州立大学先进的电子显微镜（配备了由 Direct Electron 公司定制的最先进的探测器）独特地结合在一起，从而实现了 SARS 低重量分子的最高分辨率可视化-CoV-2 到目前为止。

“这项技术的结合产生了一个独特的发现，”凯利说。 “以前，这就像试图观察湖中央结冰的东西一样。现在，我们通过冰块来观察它。我们可以看到更小的实体，具有更多的细节和更高的准确性。”

＃＃＃

卡萨桑塔和凯利都隶属于宾夕法尼亚州立大学材料研究所（MRI）。共同作者包括宾夕法尼亚州立大学哈克生命科学研究所的 GM Jonaid、BME 和生物信息学和基因组学研究生项目； Liam Kaylor 和 Maria J. Solares，哈克生命科学研究所 BME 和分子、细胞和综合生物科学研究生项目； William Y. Luqiu，杜克大学 MRI 和电气与计算机工程系；玛丽亚·施罗恩，核磁共振； William J. Dearnaley，BME 和 MRI；贾里德·威尔逊 (Jared Wilson)，RayBiotech Life；和 Madeline J. Dukes，Protochips Inc.

美国国立卫生研究院国家癌症研究所和宾夕法尼亚州立大学哈克生命科学研究所结构肿瘤学中心资助了这项工作。

####

欲了解更多信息，请点击相关信息

联系方式：
梅根·拉卡托斯（Megan Lakatos）
814-865-5544

@penn_state

如果您有意见，请联系我们给我们。

新闻稿的发布者，而不是7th Wave，Inc.或Nanotechnology Now，仅对内容的准确性负责。

书签：