2020年2月20日，來自清華大學生命學院的研究人員在著名的預印本平臺《bioRxiv》在線發(fā)表了一篇名為“Crystal structure of the 2019-nCoV spike receptor-binding domain bound with the ACE2 receptor”的研究論文,，文章的中文譯名是《與ACE2受體結(jié)合的新冠病毒S蛋白受體結(jié)合域（RBD）的晶體結(jié)構》,。

在論文中，通過在2.45?的分辨率下成功對新冠病毒表面的S蛋白受體結(jié)合域（RBD）與ACE2蛋白的晶體結(jié)構進行剖析,，研究人員表示，這種原子級別的結(jié)構信息將極大地增進人們對病毒與易感細胞之間相互作用的了解,，從而為抗體的作用點提供精確的靶標,，并有助于科學家們設計出病毒疫苗來持續(xù)對抗新冠病毒。

新冠病毒通過ACE2進入細胞

對冠狀病毒基因組的系統(tǒng)分析顯示,，新冠病毒是β冠狀病毒家族的新成員,，此外，這個家族還包括SARS-CoV,、MERS-CoV,、RaTG13以及SARSr-CoV等。其中,，RaTG13和SARSr-CoV指的是蝙蝠身上攜帶的SARS相關冠狀病毒,。研究發(fā)現(xiàn)，RaTG13和新冠病毒在S突刺蛋白中的同源性超過93.1％,。

研究表明,，冠狀病毒利用包膜上的S刺突糖蛋白（S1和S2亞基）結(jié)合細胞受體，從而融入細胞膜并得以進入細胞,，因此,，與ACE2受體的結(jié)合是新冠病毒進入靶細胞的關鍵步驟。

此前,，已經(jīng)有學者使用冷凍電鏡技術揭示了新冠病毒的S蛋白三聚體在3.5?分辨率下的結(jié)構,。

新冠病毒RBD的晶體結(jié)構

為了以更高的分辨率闡明新冠病毒RBD和ACE2的相互作用，作者選擇通過X射線來識別與ACE2結(jié)合的新冠病毒RBD的復雜結(jié)構,，這種原子級別的結(jié)構信息將極大地增進人們對病毒與易感細胞之間相互作用的了解,，從而為抗體的作用點提供精確的靶標，并有助于科學家們設計出病毒疫苗來持續(xù)對抗新冠病毒,。

具體而言,，如下圖a和b所示，作者在昆蟲細胞中表達并過濾出了新冠病毒RBD和ACE2的胞外結(jié)構域,。

結(jié)果表明,，新冠病毒RBD的三位晶體結(jié)構如下圖所示，作者在新冠病毒 RBD中總共發(fā)現(xiàn)了9個半胱氨酸殘基,，其中有三對二硫鍵的殘基,。在這三對中，有兩對位于核心（Cys336-Cys361和Cys379-Cys432）中，以幫助穩(wěn)定β折疊結(jié)構,。

與SARS-CoV RBD的對比

下圖表示的是新冠病毒RBD與SARS-CoV RBD的整體結(jié)構,，可以看出，二者十分相似,，作者表示,，除了遠端只有一個明顯的構象變化外，即使在具有更多序列變異的情況下,，它們的總體結(jié)構也非常相似,。

此外，新冠病毒RBD與ACE2的整體結(jié)合模型也與先前觀察到的SARS-CoV RBD / ACE2復合結(jié)構幾乎沒有區(qū)別,，如下圖所示,。

編輯/審核：Andy博士