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新冠病毒广谱中和保护机制研究取得新进展

发布时间:2020年08月13日

  新型冠状病毒感染导致的肺炎疫情在全球范围内广泛流行,造成了前所未有的公共卫生危机。目前尚无上市疫苗或特效药物对抗新冠病毒。中科院生物物理所王祥喜研究员/饶子和院士,军事医学科学院微生物流行病研究所秦成峰研究员,中国食品药品检定研究院王佑春研究员及北京义翘神州生物技术有限公司谢良志博士联合研究团队通过噬菌体展示技术建立了冠状病毒抗体库,经高通量筛选鉴定出一株对β家族冠状病毒具有广谱中和能力的抗体H014。该抗体可以和细胞表面受体(ACE2)竞争性地与新冠病毒和SARS病毒结合,有效阻断病毒附着到靶细胞表面,阻断病毒表面S蛋白与其受体ACE2的相互作用。利用新冠病毒敏感的小鼠模型对H014抗体进行预防和治疗效果评估发现,H014抗体可以显著减低小鼠肺部病毒载量,显著降低病毒感染所致的病理损伤,提示了H014在预防和治疗新冠肺炎的临床应用价值。

  研究人员进一步通过冷冻电镜单颗粒重构技术解析了H014 Fab与新冠病毒S蛋白三聚体复合物的高分辨率三维结构。该复合物存在三种不同构象(如图Fig. 1),分别对应于1个开放的RBD+2个封闭的RBD(状态1)、2个开放的RBD+1个封闭的RBD(状态2)和三个RBD全部开放(状态3)。结构显示只有当RBD处于开放构象时,才可与H014结合。对针对新冠病毒的多种中和抗体进行结构分析发现,与大多新冠特异性抗体不同,H014识别新冠病毒 RBD的侧面的保守性区域,代表了一类全新的广谱性中和表位。这些关键的表位信息,为治疗性抗体鸡尾酒疗法和基于结构靶向设计的基因工程新型疫苗开发提供了指导。

  该研究成果于2020年7月23日在《科学》杂志发表,题目为“Structural basis for neutralization of SARS-CoV-2 and SARS-CoV by a potent therapeutic antibody”。王祥喜研究员、秦成峰研究员、饶子和院士、王佑春研究员和谢良志博士为该论文的共同通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划、中科院战略性先导科技专项、北京市科技攻关项目、浙江省基础公益研究计划项目等的资助和支持。

H014 Fab与新冠病毒S蛋白三聚体复合物的高分辨率三维结构

  文章链接:http://dx.doi.org/10.1126/science.abc5881

 

(供稿:王祥喜研究组)

 

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