Yeni taç virüsü tekrar "sıyrıldı"! West Lake Üniversitesi, virüs hücresi reseptörlerinin uzamsal yapısını analiz ediyor
Yeni koronavirüs birçok insan vücudunu istila ettikten sonra, biri ACE2 Aniden akademik çevrenin yapısı popüler oldu.
İnsan vücut hücrelerinde bulunan bir yapı olarak ACE2 eleştirildi:
Yeni koronavirüsü insan hücrelerine getiren casus sensin!
ACE2'nin kendisi insan hücrelerinin normal yapısı olmasına rağmen, yeni koronavirüs tarafından nasıl "kullanılabilir"?
ACE2'nin "kullanımı kolay" özelliği göz önüne alındığında, daha fazla insanı kurtarmak için ne tür ilaçlar ve tedavi sağlanmalıdır?
Doğru ilacı reçete edebilmek için öncelikle ACE2'nin detaylarını bulmalı ve yapısını anlamalıyız.
Şimdi, West Lake Üniversitesi bunu yaptı.
ACE2: Yeni koronavirüs tarafından "kaçırılan" hücre kapısı kolu
West Lake Üniversitesi araştırma ekibi bugün (19 Şubat) sabah saat 3'te, baskı öncesi platform bioRxiv'de en son araştırma sonuçlarını başlattı: yeni koronavirüs reseptörünü başarılı bir şekilde analiz etmek için kriyo-elektron mikroskopi teknolojisini kullanıyor ACE2'nin tam uzunlukta yapısı .
Bu aynı zamanda ACE2'nin tam uzunlukta yapısının dünyanın ilk başarılı analizidir.
amaç ne? Anti-salgın ilaçların araştırılması ve geliştirilmesi çok yardımcı oluyor.
ACE2, tam adı Anjiyotensin dönüştürücü enzim 2, Çince adı Anjiyotensin Dönüştürücü Enzim 2 .
Ana fizyolojik rol, akciğerlerde, kalpte, böbreklerde ve bağırsaklarda yaygın olarak bulunan anjiyotensinin (vazokonstriksiyonu ve kan basıncını kontrol eden bir peptid hormonu) olgunlaşmasını teşvik etmektir.
Ancak, virüs istila ettiğinde, ACE2 virüs tarafından "kaçırıldı".
SARS koronavirüs (SARS-CoV) ve insan koronavirüs NL63'ün reseptörüdür.İnsan vücudunu işgal eden çoğu koronavirüsün anahtarı olduğu söylenebilir.
Örneğin, SARS koronavirüsü tarafından "kaçırıldığında", büyük bir ıstakoz gibi şöyle görünecektir:
"Istakoz kelepçesinin" parçası, ACE2'nin PD kısmı ile sıkıca birleştirilen SARS virüsünün S proteinidir Bu şekilde, ACE2 bir "iç hain" olmaya ve virüsü hücreye sokmaya zorlanır.
Dahası, son zamanlarda Austin'deki Texas Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi, yeni koronavirüsün S proteininin yapısını başarıyla analiz etti ve yeni koronavirüsün ACE2 ile RBD'si arasındaki afinitenin SARS virüsünün RBD'sinden 10-20 kat daha yüksek olduğuna dikkat çekti.
Başka bir deyişle, SARS ile karşılaştırıldığında, yeni taç virüsü "ACE2 kaçırma" konusunda daha kullanışlıdır.
Bu doğrudan "yeni koronavirüsün bulaşıcılığının SARS'ın 10-20 katı olduğu" sonucuna varamasa da, "afinite" karşılaştırması da yeni koronavirüsün güçlü bulaşıcılığı olarak değerlendirilebilir ve bilimsel bir temel bulunmuştur.
West Lake Üniversitesi araştırma ekibi, "SARS virüsü ve 'yeni taç virüsün' insan vücudunu istila etme sürecinde, ACE2 bir 'tokmak' gibidir. Virüs onu yakalar ve hücrenin kapısını açar."
ACE2'nin tam uzunlukta yapısının analizi, şüphesiz aşıların ve antiviral ilaçların müteakip geliştirilmesi için önemli yapısal biyoloji veri desteği sağlar.
Tsinghua Üniversitesi Küresel Sağlık ve Bulaşıcı Hastalıklar Araştırma Merkezi Direktörü Profesör Zhang Linqi, "Hedef hücreye giren koronavirüsün yapısal temelini ve fonksiyonel özelliklerini anlamaya yardımcı olacak ve hücreye girişi engelleyen inhibitörlerin keşfinde ve optimizasyonunda önemli bir rol oynayacak" dedi.
Ayrıca Weibo netizenleri "üç pirinç torbası" da daha canlı bir benzetme yaptı: "Anahtar deliğinin neye benzediğini bilin ve anahtarı bununla eşleştirin. Aksi takdirde, hangisinin kapıyı açabileceğini denemek için sayısız anahtar kullanmanız gerekecek."
ACE2'nin tam uzunlukta yapısının dünyanın ilk analizi
West Lake Üniversitesi tarafından yayınlanan bilgilere göre ACE2'nin genel görünümü şöyle görünüyor:
Yukarıdaki mavi ve kirli beyaz kısımlar, ACE2, PD (peptidaz alanları) ve CLD'nin (Collectrin benzeri alan) iki yapısıdır, ancak ACE2'nin in vitro olarak kararlı bir şekilde elde edilmesi zordur ve genellikle bağırsakla ilişkilidir. Yoldaki bir amino asit taşıyıcı B0AT1 birlikte paketlenmiş görünür.
West Lake Üniversitesi araştırma ekibi cesur bir hipotez verdi: Bu bileşiğin ACE2'yi stabilize etmesi çok muhtemeldir ve birlikte ifade yöntemi aracılığıyla, yukarıdaki X şeklini oluşturan yüksek kaliteli ve kararlı bir bileşik elde edilebilir.
Bu özel ACE2 formunu doğruladıktan sonra, üç boyutlu yapısı kriyo-elektron mikroskobu altında analiz edildi:
Şekildeki çözünürlük 2,9 Angstrom'dur. "Angstrom" (Å sembolü), ışık dalgalarının uzunluğunu ve moleküler çapı ölçmek için bir birimdir. Bir "Angstrom" 0.1 nanometredir.
Tüm ACE2'nin yapısı şu şekildedir:
Bu resimlerden ACE2'nin hem açık hem de kapalı konformasyonel değişikliklerle bir dimer formunda var olduğu, ancak her iki konformasyonun da koronavirüs ile karşılıklı bir tanıma arayüzü içerdiği görülebilir.
Elbette ACE2, insan hücrelerini enfekte eden yeni koronavirüs sürecinin yalnızca bir parçasıdır. Anahtar, yeni koronavirüsün S proteini ile ACE2 proteininin kombinasyonunda yatmaktadır.
Bu nedenle, yeni koronavirüs S proteininin yapısını ve ACE2 ile etkileşimini anlamak, daha fazla araştırma için önemli bir yöndür.
West Lake Üniversitesi ekibi, bu araştırma keşfinin, yeni koronavirüsün tam uzunluktaki ACE2 ve S protein kompleksinin üç boyutlu yapısının daha fazla analizi için temel oluşturduğunu söyledi.
Onların görüşüne göre, bu çalışmanın kendisi, hücrelere bulaşan yeni koronavirüsü anlamak için birçok ilginç ipucu sağlıyor. gibi:
ACE2'nin dimeri ve yeni koronavirüs S proteininin trimeri, virüsün ve konakçı hücre zarının füzyonunu veya endositozunu teşvik etmek için daha yüksek bir seviyede çapraz bağlanabilir mi?
Önceki çalışmalar, ACE2'nin hücre dışı bölgesi kesilirse, koronavirüs enfeksiyonunu daha etkili bir şekilde teşvik edeceğini göstermiştir, ancak ACE2 ve B0AT1'in karmaşık yapısı, B0AT1'in varlığının proteazların bu kesme bölgesine yaklaşmasını önleyebileceğini göstermektedir. Açıklandı: Virüs enfeksiyonunun semptomları esas olarak B0AT1 olmadan akciğerlerde mi ortaya çıkıyor?
West Lake Üniversitesi takım sonuçları
Bu makale, West Lake Üniversitesi'nin kurucu başkanı Shi Yigong'un direktör olduğu Zhejiang Eyaleti Yapısal Biyoloji Araştırmaları Zhejiang Eyaleti Temel Laboratuvarı'ndan, ilk yazar ve ilgili yazar olmak üzere toplam 5 yazara sahiptir ve yazarların tümü şu anki Princeton Üniversitesi profesörü Yan Ning'le birlikte. Harika bir ilişki var - herkesin bildiği gibi, West Lake Üniversitesi Başkanı Shi Yigong ve Profesör Yan Ning, bilimlerde tanınmış öğretmenler ve öğrenciler.
Bu çalışmada ilk yazar Yan Renhong (Aşağıdaki resimde solda), West Lake Üniversitesi Yaşam Bilimleri Fakültesi'nde doktora sonrası araştırmacı. Shandong Üniversitesi'nde lisans, Profesör Yan Ning'in vesayeti altında doktora.
Mezun olduktan sonra doktora sonrası araştırmalar yapmak için West Lake Üniversitesi'ne gitti. (Profesör Yan Ning, doktorasını bitirdikten sonra uzun mesafeli bir ilişki istemediği için yurt dışına çıkmadığını açıkladı.)
İlgili yazar Zhou Qiang (Sağ üstte), Qiqihar, Heilongjiang'dan. 2000 yılında Tsinghua Üniversitesi'ne kabul edildi ve lisans eğitimi aldıktan sonra akademisyen Sui Senfang'ın yanında doktora eğitimi aldı.
Doktora derecesinden mezun olduktan sonra doktora sonrası araştırmalar için laboratuvarda kalmaya devam etti 2015 yılında doktora sonrası izninin ardından Tsinghua Üniversitesi Tıp Fakültesi Profesörü Yan Ning'in araştırma grubunda yardımcı araştırmacı olarak çalıştı.
2019'un başlarında, bağımsız araştırma yapmak için West Lake Üniversitesi'ne West Lake Bilgini ve Seçkin Araştırmacı olarak katıldı.
Bunun aynı zamanda West Lake Üniversitesi'nin salgınla ilgili ilk çalışması olduğunu belirtmekte fayda var.
West Lake Üniversitesi'nin kuruluşundan bu yana, küçük ve sofistike bir üst düzey araştırma üniversitesi olmayı hedeflediğini ve dış dünyanın da "California Institute of China" dan beklentileri olduğunu açıkça ortaya koymuştur.
West Lake Üniversitesi, 7 akademik ünlü Shi Yigong, Chen Shiyi, Pan Jianwei, Rao Yi, Qian Yingyi, Zhang Hui ve Wang Jian'ın Çin tarzı bir üniversiteye başvurmayı önerdiği Mart 2015'e kadar izlenebilir. , Yeni mekanizma ile uluslararası üst düzey araştırma üniversitesi.
Daha sonra, West Lake Üniversitesi Hazırlık Komitesini kurdular ve West Lake Üniversitesi'nin organizatörü olarak Hangzhou West Lake Eğitim Vakfı'nı kaydettirdiler.
Aralık 2016'da, Zhejiang West Lake İleri Araştırmalar Enstitüsü, West Lake Üniversitesi'nin ana organı ve selefi olarak resmen kuruldu.
Nisan 2018'de West Lake Üniversitesi'nin kurulması onaylandı ve Çin'deki sosyal güçler tarafından kurulan ilk üniversite oldu.Okul için ana finansman kaynakları sponsorlar, çalışan okullardan elde edilen gelir, rekabetçi bilimsel araştırma projeleri için finansman, yetenek politikası destek fonları ve devlet destek fonları vb. .
West Lake Üniversitesi 20 Ekim 2018'de resmen kurulduğunda, 3.5 milyar yuan topladı, 66 dönümlük bir kampüs inşa etti ve 68 bilim insanı ve 139 doktora öğrencisi topladı.
Yetenekler bol ve birçok araştırma sonucu üretildi.
Yeni koronavirüsün hücre reseptörünün uzamsal yapısının başarılı analizi, son temsilcisi olarak kabul edilebilir ve yeni koronavirüs salgınına karşı mücadeleye önemli bir darbe vurmuştur.
Son olarak, makaleye bir bağlantı ekleyin: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.17.951848v1.full.pdf
Referans bağlantısı:
https://mp.weixin.qq.com/s/WoYgx3wejD9f9mSVj9q7KQ
- Bitiş -
Qubit QbitAI · Toutiao İmzalama Yazarı
Bize dikkat edin ve en son teknolojiden haberdar olun
