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日期：2020-05-08 15:14:52
SARS-CoV-2是一種正鏈RNA病毒，可引起人類嚴重的呼吸綜合癥。產生的冠狀病毒病（COVID-19）的爆發已成為嚴重的全球性流行病，截止2020年5月7日，全球累計感染確診人數已超過380萬，死亡人數已超過26萬。SARS-CoV-2的基因組與SARS-CoV的基因組具有約80％的同一性，與蝙蝠冠狀病毒BatCoV RaTG13約有96％的同一性。
對于S蛋白與ACE2之間的關系，西湖大學特聘研究員陶亮用了一個更加形象的比喻：如果把人體想象成一間房屋，病毒是入侵者，那么ACE2就是這間房屋的“門把手”。S蛋白抓住了它，從而打開人體的大門，病毒得以長驅直入。
冠狀病毒基因組依次編碼刺突蛋白(Spike protein)、包膜蛋白(Envelope protein)、膜蛋白(Membrane protein)和核衣殼蛋白(Nucleocapsid)。
2019-nCoV-Structure
SARS-CoV-2通過識別人類宿主的ACE2蛋白從而進入細胞的，尤其是S蛋白結構域的細胞受體結合區（Receptor bindingdomain，RBD）直接參與了宿主受體的識別，該區域的氨基酸變異會導致病毒的種屬嗜性和感染特性的變化。
RBD與ACE2相互作用，通過膜融合進入靶細胞，啟動病毒生命周期。并且承擔病毒與宿主細胞膜受體結合及膜融合功能，是宿主中和抗體的重要作用位點以及疫苗設計的關鍵靶點。
2020年2月19日，美國德克薩斯大學奧斯汀分校Jason S. McLellan研究組在Science雜志正式發表了題為 “Cryo-EM Structure of the 2019-nCoV Spike in the PrefusionConformation”的文章（2月15日在預印版平臺bioRxiv發布），利用冷凍電鏡技術分析了新型冠狀病毒表面S蛋白的近原子結構。另外作者們通過生物物理以及結構方面的證據發現，SARS-CoV-2的S蛋白結合人體ACE2的親和力要遠高于SARS-CoV的S蛋白，解釋了新型冠狀病毒傳染性之強的主要原因。
RBD-ACE2-B0AT1 復合物與冠狀病毒S蛋白的結構比較，二者通過RBD結構域錨定在一起。左側為2019新型冠狀病毒，右側為SARS病毒 （來源：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/02/19/science.abb2507）
2020年2月20日，中國科學院微生物研究所在線共享了2019新型冠狀病毒蛋白（S蛋白）受體結合區域（RBD）和人受體ACE2復合物2.5埃分辨率晶體結構，揭示了S蛋白與受體ACE2在原子層面相互作用。
（國家病原微生物資源庫（中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所）
編號:NMDCS0000001，http://nmdc.cn/nCoV）。
2020年3月30日，國際頂尖學術期刊 Nature 雜志以 Accelerated Article Preview 方式在線發表了題為“Structure of theSARS-CoV-2 spike receptor-binding domain bound to the ACE2 receptor”的研究論文（2月20日已在生命科學論文預印本網站 bioRxiv 上發布）。清華大學生命學院王新泉課題組和醫學院張林琦課題組緊密合作，利用X射線衍射技術，解析了新型冠狀病毒（2019-nCoV）表面刺突糖蛋白受體結合區（receptor-bindingdomain, RBD）與人受體ACE2蛋白復合物的晶體結構，準確定位出新冠病毒RBD和受體ACE2的相互作用位點，闡明了新冠病毒刺突糖蛋白介導細胞侵染的結構基礎及分子機制，從而為治療性抗體藥物開發以及疫苗的設計奠定了堅實的基礎。
新冠病毒刺突蛋白 RBD 與受體 ACE2 復合物的高分辨率結構 （來源：https://www.nature.com/articles/s41586- 020 - 2180 - 5）
由于S蛋白的必不可少的功能，它代表了抗體介導的中和靶標，并且預融合S結構的表征將提供原子水平的信息，以指導疫苗的設計和開發。
雖然我們對于新冠病毒的揭秘可能只是冰山一角，也許研究成果的另一個意義在于，我們的相關研究人員可以在此基礎上去構建不同的模型，進而展開具有針對性的研究，判斷什么樣的突變可能會進一步提高S蛋白與ACE2的相互作用，從而設計針對S蛋白或者ACE2蛋白的藥物和抗體；又或者設計小分子破壞它們之間的相互作用。而這些都為藥物設計和檢測手段開發提供了堅實的基礎。
Spike RBD 蛋白產品（活性驗證） Recombinant Human Novel Coronavirus Spike glycoprotein(S), partial(CSB-YP3324GMY1) 種屬：SARS-CoV-2 來源：Yeast 純度：Greater than 90% asdetermined by SDS-PAGE 標簽信息：N-terminal 6xHis-sumostar-tagged (Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.
Predicted band size: 38.2 kDa
Observed band size:
(a) 68 kDa before EndoH Digestion
(b) 38 kDa after EndoH Digestion
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