來源：學(xué)術(shù)經(jīng)緯
轉(zhuǎn)眼2020年進(jìn)入第二季度，新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）導(dǎo)致的COVID-19疫情當(dāng)下仍在全世界蔓延，確診病例已近80萬，而被感染的人數(shù)依然在增加。不得不說，這種新病毒十分狡猾，而我們對(duì)其感染特性的了解依舊很有限。
在清華大學(xué)和明尼蘇達(dá)大學(xué)兩支科研團(tuán)隊(duì)的努力下，有兩項(xiàng)最新研究日前在頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》同時(shí)在線發(fā)表，科學(xué)家們從病毒的獨(dú)特結(jié)構(gòu)著手，對(duì)新冠病毒何以具有比SARS病毒更強(qiáng)的傳染性做出了進(jìn)一步解釋。
這兩篇論文以“加快評(píng)審文章”形式上線，為研究人員盡快理解COVID-19的傳播特點(diǎn)，以及如何開發(fā)疫苗和藥物，提供了重要的指導(dǎo)信息。
我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，新冠病毒入侵人體細(xì)胞時(shí)，其表面的S蛋白起了關(guān)鍵作用。S蛋白通過受體結(jié)構(gòu)域（RBD）與人體細(xì)胞上的受體ACE2相結(jié)合，這是啟動(dòng)感染的第一步，也是中和抗體及疫苗研發(fā)的重要靶點(diǎn)。
在清華大學(xué)王新泉教授和張林琦教授聯(lián)合攻關(guān)的研究工作中，科研人員成功獲到了新冠病毒RBD與人ACE2結(jié)合的復(fù)合物晶體，利用X射線衍射技術(shù)，得到了高分辨率的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，能夠在原子水平清晰地看到新冠病毒RBD與受體如何相互作用。
研究人員準(zhǔn)確定位出了新冠病毒RBD與ACE2直接相互作用的氨基酸位點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)與SARS病毒結(jié)合ACE2的模式十分相似，結(jié)合同樣的ACE2氨基酸殘基，兩者RBD上僅僅只有幾個(gè)氨基酸殘基的差別。而這些微小的差異，卻可以讓新冠病毒結(jié)合受體能力變得更強(qiáng)。
![▲將新冠病毒RBD和SARS病毒RBD分別與受體直接相互作用的部位進(jìn)行對(duì)比，分別以黑點(diǎn)與紅點(diǎn)標(biāo)注的關(guān)鍵位點(diǎn)大部分相同或相似（圖片來源：參考資料[1]）](https://n.sinaimg.cn/tech/crawl/107/w452h455/20200401/e7b7-irpunai1221591.jpg)
▲將新冠病毒RBD和SARS病毒RBD分別與受體直接相互作用的部位進(jìn)行對(duì)比，分別以黑點(diǎn)與紅點(diǎn)標(biāo)注的關(guān)鍵位點(diǎn)大部分相同或相似（圖片來源：參考資料[1]）
不過論文中指出，與受體結(jié)合力更高，只是新冠病毒傳播力更強(qiáng)的原因之一。S蛋白R(shí)BD以外的部位，例如特殊的酶切位點(diǎn)，也是新冠病毒快速傳播的重要因素。
在這篇論文取得同行評(píng)議之前，科研團(tuán)隊(duì)在第一時(shí)間通過預(yù)印本平臺(tái)bioRxiv分享了他們的結(jié)果，其主要結(jié)論后續(xù)得到了其他研究的佐證。
同時(shí)在Nature上線的另一篇論文，由明尼蘇達(dá)大學(xué)的李放教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成。研究人員同樣根據(jù)X射線衍射數(shù)據(jù)，確定了新冠病毒RBD與人類受體ACE2結(jié)合的復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到2.68 ?。
通過與SARS病毒的氨基酸序列相比較，研究人員鑒定出了新冠病毒與受體結(jié)合力更強(qiáng)的兩個(gè)結(jié)構(gòu)特征。一方面，新冠病毒與受體接近的部位有更緊湊的構(gòu)象，和受體形成的接觸更多。
更值得注意的是，從過去的經(jīng)驗(yàn)看，SARS病毒與ACE2相互作用的接觸面上，有兩個(gè)重要的“病毒結(jié)合熱點(diǎn)”。而觀察新冠病毒，他們發(fā)現(xiàn)，病毒結(jié)合熱點(diǎn)附近的幾個(gè)氨基酸有所不同，這些變化讓病毒與受體的結(jié)合更加穩(wěn)固，從而賦予了新冠病毒更強(qiáng)的受體結(jié)合親和力。
![▲在病毒RBD-受體的接觸面，病毒結(jié)合熱點(diǎn)附近的氨基酸有微小卻重要的不同（圖片來源：參考資料[2]）](https://n.sinaimg.cn/tech/crawl/778/w550h228/20200401/3924-irpunai1221748.jpg)
▲在病毒RBD-受體的接觸面，病毒結(jié)合熱點(diǎn)附近的氨基酸有微小卻重要的不同（圖片來源：參考資料[2]）
研究人員還通過實(shí)驗(yàn)證明，在序列上與新冠病毒更相似的一種蝙蝠冠狀病毒RaTG13，同樣可以直接結(jié)合人類ACE2受體。這一結(jié)果支持了新冠病毒是從動(dòng)物傳到人類中的觀點(diǎn)。
隨著科學(xué)家們對(duì)新冠病毒如何結(jié)合人類細(xì)胞受體有越來越深入、清晰的理解，這些結(jié)構(gòu)學(xué)信息有助于科研人員按圖索驥尋找和設(shè)計(jì)藥物，阻斷病毒感染。“如果有一種新的抗體藥物可以結(jié)合到新冠病毒的這些受體結(jié)合位點(diǎn)上，并且結(jié)合得比受體更快、更牢固，那么，抗體藥物就可以把病毒擋在細(xì)胞外，有望作為一種有效的抗感染療法?！崩罘沤淌谡f道。
