SARS-CoV-2刺突蛋白中可药口袋的发现

布里斯托尔大学(University Of Bristol)领导的一个国际科学家小组发现，SARS-CoV-2刺突蛋白中有一个可用来阻止病毒感染人类细胞的可用药口袋。研究人员表示，他们的发现今天发表在“科学”杂志上，在战胜当前的流行病方面具有潜在的游戏规则改变者，并补充说，针对他们发现的口袋开发的小分子抗病毒药物可能有助于消灭新冠肺炎。SARS-CoV-2是由一种糖蛋白的多个拷贝装饰的，这种糖蛋白被称为刺突蛋白，它在病毒感染性中起着至关重要的作用。刺激物与人体细胞表面结合，使其能够穿透细胞并开始复制，造成广泛的损害。

在这项开创性的研究中，由布里斯托尔生物化学学院的克里斯蒂安·沙菲策尔教授和马克斯·普朗克-布里斯托尔微生物学中心的伊姆雷·伯杰教授领导的团队使用了一种强大的成像技术，电子冷冻显微镜(Cryo-EM)，在近原子分辨率下分析了SARS-CoV-2尖峰。在甲骨文高性能云计算的支持下，产生了SARS CoV-2刺突蛋白的三维结构，使研究人员能够深入刺突蛋白内部，确定其分子组成。

出乎意料的是，研究小组的分析揭示了一种小分子亚油酸(LA)的存在，这种小分子被埋在一个特制的口袋里，隐藏在斯派克蛋白中。LA是一种游离脂肪酸，是许多细胞功能所必需的。不能生产LA。取而代之的是，身体通过饮食吸收这种重要的分子。有趣的是，LA在炎症和免疫调节中起着至关重要的作用，这两个因素都是新冠肺炎疾病进展的关键因素。LA还需要维持肺部的细胞膜，这样我们才能正常呼吸。

伯杰教授说：我们真的对我们的发现及其影响感到困惑。所以我们这里有LA，一种处于新冠肺炎患者失控功能中心的分子，会带来可怕的后果。而根据我们的数据，造成这一切混乱的病毒正是抓住并抓住了这种分子--基本上解除了人体大部分防御系统的武装。

沙菲策尔教授解释说：从其他疾病中，我们知道修补LA代谢途径会引发全身炎症、急性呼吸窘迫综合症和肺炎。这些病理在重症新冠肺炎患者中均可观察到。最近对新冠肺炎患者的一项研究显示，他们血清中的乳酸水平明显降低。

伯杰教授补充道：我们的发现首次将LA、新冠肺炎的病理表现与病毒本身联系起来。现在的问题是如何利用这些新知识来对抗病毒本身，并战胜大流行。

我们有理由抱有希望。在鼻病毒中，一种引起普通感冒的病毒，一个类似的口袋被利用来产生强有力的小分子，这些小分子紧密地结合在口袋上，扭曲了鼻病毒的结构，阻止了它的传染性。这些小分子在人体试验中成功用作抗病毒药物，在临床上击败了鼻病毒。根据他们的数据，布里斯托尔研究小组乐观地认为，现在可以采用类似的策略来开发针对SARS-CoV-2的小分子抗病毒药物。

沙菲策尔教授说：新冠肺炎继续造成广泛的破坏，在没有经过验证的疫苗的情况下，我们也要寻找其他方法来抗击这种疾病，这一点至关重要。如果我们看看艾滋病毒，经过30年的研究，最终奏效的是一种小分子抗病毒药物的鸡尾酒，它能遏制病毒。我们在SARS-CoV-2Spike蛋白中发现了一个可用药口袋，这可能会导致新的抗病毒药物在病毒进入之前关闭并消灭它，从而牢牢地阻止它。

甲骨文研究副总裁艾莉森·德本威克·米勒(Alison Derbenwick Miller)补充道：甲骨文研究将研究人员和云计算联合起来，帮助我们的星球及其人民带来有益的变化。SARS-CoV-2和新冠肺炎正在造成全球破坏，寻找疫苗和治疗方法的研究工作进展不够快。我们非常高兴甲骨文的高性能云基础设施使伯杰教授和沙菲策尔教授能够研究冠状病毒尖峰蛋白的分子结构，并做出了这一强大而出人意料的新发现，可能有助于遏制疫情并拯救生命。更多信息：C·托尔泽等人所著的“SARS冠状病毒尖峰蛋白锁定结构中的游离脂肪酸结合口袋”。Science，Science.Science encemag.org/cgi/doi…。1126/Science.abd3255