加快疫苗开发！美英韩科学家创建首个新冠全长刺突蛋白开源全原子模型

一组科学家首次建立了COVID-19全长刺突蛋白的开源全原子模型，这一发现可以加快疫苗和抗病毒药物的开发。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是造成新冠肺炎的已知病因，这种“刺突”或S蛋白有助于病毒进入宿主细胞。

现在，来自韩国首尔国立大学、英国剑桥大学和美国利哈伊大学的一组研究人员合作，制作了第一个开放源代码的完整S蛋白的全原子模型。研究人员说，这项工作特别重要，因为S蛋白在病毒进入细胞的过程中发挥核心作用，使其成为疫苗和抗病毒药物开发的主要靶点。

6月19日，这篇论文发表在《物理化学杂志B》上，题目为“Developing a Fully-glycosylated Full-length SARS-CoV-2 Spike Protein Model in a Viral Membrane”，在病毒膜上开发一个完全糖基化的全长SARS-CoV-2刺突蛋白模型”。

研究人员还用视频演示了如何从SARS-CoV-2蛋白模型中构建这个膜系统。模型构建程序是开放访问的，可在网上自行查看。 这个系统由利哈伊大学生物科学和生物工程系教授Wonpil Im开发。

“我们的模型是第一个完全糖基化的全长SARS-CoV-2 刺突蛋白模型，其他科学家也可以使用。”Im说。“我很幸运地与韩国首尔国立大学的Chaok Seok博士和英国剑桥大学的Tristan Croll博士合作。我们的团队耗费多个日夜，非常仔细地从已知的低温电子显微镜结构部分构建了这些模型。建模非常具有挑战性，因为在很多地区，简单的建模无法提供高质量的模型。”

Im表示，科学家可以利用这些模型进行创新和新颖的模拟研究，以预防和治疗COVID-19。

不过，该模型有很多缺失的残基。所以，他们首先模拟了缺失的氨基酸残基，然后是其他缺失的区域。此外，他们模拟了所有附着在S蛋白上的潜在聚糖(或碳水化合物)。这些多糖会阻止抗体识别，这使得疫苗的研制变得困难。他们还建立了一个S蛋白的病毒膜系统，用于分子动力学模拟。

2月份，德克萨斯大学奥斯汀分校和美国国立卫生研究院的研究人员用了约12天的时间，成功绘制了新冠病毒刺突蛋白的第一个三维原子图。

据约翰霍普金斯大学的数据，全球新冠肺炎病例总数接近900万，而死亡人数已超过46.7万。

根据CSSE的数据，美国有2,279,306例确诊病例和119,967例死亡，继续成为世界上COVID-19感染和死亡人数最多的国家。巴西以1,083,341例感染和50,591例死亡位居第二。

有关新冠病毒第二波来临的讨论声不断，上周，美国副总统彭斯在《华尔街日报》上发表了一篇题为“没有出现‘第二波’新冠病毒”的文章，称美国正在战胜这种病毒。

然而，许多公共卫生专家认为，现在不是庆祝的时候。大约有12万美国人死于这种新病毒，美国每天新增病例数是一个多月来最高的，原因是南部和西部最近出现了令人担忧的增长。

美国国家卫生研究院的安东尼·福奇博士说:“当每天有2万多例感染病例时，你怎么能说会出现第二波呢?”“我们正处于第一波浪潮。让我们在第二波浪潮到来之前走出第一波。”

科学家普遍认为，美国仍处于新冠病毒感染的第一波阶段，尽管这波感染在美国一些地区呈下降趋势，而在其他地区呈上升趋势。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：

https://phys.org/news/2020-06-scientists-source-all-atom-covid-spike.html

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.0c04553