冷凍電鏡技術解析新冠病毒受體ACE2蛋白
西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析此次新冠病毒的受體——ACE2的全長結構。這是世界上首次解析出ACE2的全長結構。相關研究內容于北京時間2月19日凌晨3點左右在預印版平臺bioRxiv上線。這也是西湖大學承擔的浙江省新型冠狀病毒肺炎防治應急科研攻關任務的重要成果。 新型冠狀病毒感染引發的肺炎疫情爆發后,武漢病毒研究所的科學家發現,新型冠狀病毒和2003年的SARS病毒一樣,也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞的,ACE2是“新冠病毒”侵入人體的關鍵。研究發現,在SARS病毒和“新冠病毒”侵入人體的過程中,ACE2就像是“門把手”,病毒抓住它,從而打開了進入細胞的大門。 周強實驗室針對這個問題進行了攻堅。第一步,他們要獲取ACE2蛋白全長蛋白,但作為膜蛋白的ACE2本身很難在體外穩定獲得。周強及博士后鄢仁鴻在文獻中發現ACE2與腸道內的一個氨基酸轉運蛋白B0AT1能夠形成復合物。根據他們過去的研究經驗,這個復合物極有可能穩定住ACE2。果然,他們通過共表達的方法獲得了ACE2與B0AT1優質穩定的復合物,并利用西湖大學的冷凍電鏡平臺成功解析了其三維結構,分辨率達到2.9埃,對于病毒識別至關重要的胞外結構域分辨率為2.7埃。通過分析ACE2的全長蛋白結構,周強實驗室發現ACE2以二聚體形式存在,同時具有開放和關閉兩種構象變化,但兩種構象均含有與冠狀病毒的相互識別界面。一研究發現為進一步解析全長ACE2和新冠病毒的S蛋白復合物的三維結構奠定了基礎。
西湖大學
2021-04-10