郭一璞、乾明發自云凹非寺，量子位報道，公眾號 QbitAI

　　新冠病毒入侵眾多人類的身體后，一個叫ACE2的結構在學術圈突然火了。

　　作為一個人類身體細胞中本來就存在的結構，ACE2 被紛紛指責：

就是你這個奸細，把新冠病毒帶進了人體細胞！

　　雖然 ACE2 本身是人體細胞的正常結構，但它怎么就被新冠病毒“利用”了呢？

　　針對 ACE2“容易被利用”的特點，要提供怎樣的藥物、怎樣的治療方式，才能拯救更多人呢？

　　首先，必須摸清 ACE2 的底細，搞清它的結構，才好對癥下藥。

　　現在，西湖大學把這件事做出來了。

　　ACE2：被新冠病毒“綁架”的細胞門把手

　　今天（2 月 19 日）凌晨 3 點，西湖大學研究團隊在預印版平臺 bioRxiv 上線最新研究成果：利用冷凍電鏡技術，成功解析新冠病毒受體ACE2 的全長結構。

　　這也是全球第一次成功解析 ACE2 的全長結構。

　　有什么用呢？對抗疫特效藥研發大有幫助。

　　ACE2，全稱 Angiotensin-converting enzyme 2，中文名稱血管緊張素轉化酶2。

　　主要生理作用是促進血管緊張素（一種控制血管收縮和血壓的肽激素）的成熟，在肺、心臟、腎臟和腸道廣泛存在。

　　只是，當病毒入侵時，ACE2 就被病毒“綁架”了。

　　它是 SARS 冠狀病毒（SARS-CoV）和人類冠狀病毒 NL63 的受體，可以說是多數冠狀病毒侵入人體的關鍵。

　　比如，當它被 SARS 冠狀病毒“綁架”后，就會變成一個這個樣子，像個大龍蝦：

　　“龍蝦鉗子”的部分，就是 SARS 病毒的S蛋白，它和 ACE2 的 PD 部分緊緊地結合在了一起，這樣，ACE2 就被迫成為了“內奸”，引病毒入細胞。

　　而且，最近美國得克薩斯大學奧斯汀分校的研究團隊，還成功解析了新冠病毒的S蛋白結構，指出 ACE2 與新冠病毒的 RBD 之間的親和力，比其與 SARS 病毒的 RBD 的親和力高 10-20 倍。

　　也就是說，相比 SARS，新冠病毒在“綁架 ACE2”這件事兒上更得心應手。

　　這雖然還不能直接得出“新冠病毒傳染性是 SARS 10-20 倍”的結論，但“親和力”一項對比，也算為新冠病毒傳染性之強，找到了科學依據。

　　西湖大學研究團隊稱：“在 SARS 病毒和‘新冠病毒’侵入人體的過程中，ACE2 就像是‘門把手’，病毒抓住它，從而打開了進入細胞的大門。”

　　ACE2 全長結構的解析，對于后續疫苗和抗病毒藥物的研發，無疑提供了重要的結構生物學數據支撐。

　　“將有助于理解冠狀病毒進入靶細胞的結構基礎和功能特征，對發現和優化阻斷進入細胞的抑制劑有重要作用“，清華大學全球健康與傳染病研究中心主任張林琦教授解釋。

　　此外，微博網友“三個大米袋”也給出了一個更形象的比喻：“就和知道鎖孔長啥樣然后照這個配鑰匙。不然就要用無數個鑰匙去試哪個可以開門。”

　　全球首次解析出 ACE2 的全長結構

　　根據西湖大學公布的資料，ACE2 的全貌長這樣：

　　上面的藍色和灰白色部分，是 ACE2 的兩個結構 PD（肽酶結構域，peptidase domains）和 CLD（Collectrin 樣域，Collectrin-like domain），但 ACE2 很難在體外穩定獲得，常常是與腸道內的一個氨基酸轉運蛋白B⁰AT1 打包一同出現。

　　西湖大學研究團隊給出了大膽假設：這個復合物極有可能穩定住 ACE2，并通過共表達的方法，能夠獲得優質穩定的復合物，就構成了上面這種X形狀。

　　在確定了 ACE2 的這種特殊存在形態后，就在冷凍電鏡下解析了它的三維結構：

　　圖中的分辨率是 2.9 埃。“埃”（符號Å）是計量光波長度和分子直徑的單位，一個“埃”是 0.1 納米。

　　而整個 ACE2 的結構，長這樣：

　　從給出的這些圖片資料可以看出，ACE2 以二聚體形式存在，同時具有開放和關閉兩種構象變化，但兩種構象均含有與冠狀病毒的相互識別界面。

　　當然，ACE2 只是新冠病毒感染人體細胞過程中的一部分，其關鍵在于新冠病毒的S蛋白與 ACE2 蛋白的結合。

　　因此搞清楚新型冠狀病毒S蛋白的結構，以及它與 ACE2 之間的相互作用，是需要進一步研究的重要方向。

　　西湖大學團隊稱，這一研究發現為進一步解析全長 ACE2 和新冠病毒的S蛋白復合物的三維結構奠定了基礎。

　　在他們看來，這個工作本身為理解新冠病毒侵染細胞，提供了很多有趣的線索。比如：

ACE2 的二聚體與新冠病毒S蛋白的三聚體，是否可以發生更高層級的交聯，從而促進病毒與宿主細胞膜的融合或者內吞？

之前有研究表明 ACE2 的胞外區如果被切割，將會更有效地促進冠狀病毒的侵染，但是 ACE2 與B⁰AT1 的復合物結構顯示，B⁰AT1 的存在有可能阻礙蛋白酶靠近這個切割位點，這是否解釋了：病毒侵染癥狀主要發生在沒有B⁰AT1 的肺部？

　　西湖大學團隊成果

　　這篇論文一共 5 位作者，第一作者和通訊作者，都來自西湖大學浙江省結構生物學研究重點實驗室，由西湖大學創辦校長施一公擔任主任，而且作者都與現普林斯頓大學教授顏寧有極大淵源——眾所眾知，西湖大學校長施一公與顏寧教授是科學屆的知名師徒。

　　本次研究中，第一作者是鄢仁鴻（下圖左），是西湖大學生命科學學院博士后。本科就讀于山東大學，博士師從顏寧教授。

　　畢業之后前往西湖大學從事博士后研究工作。（顏寧教授透露，他畢業博士之后，因為不想異地戀，所以沒出國。）

　　通訊作者名為周強（上圖右），黑龍江齊齊哈爾人。2000 年考入清華大學，攻讀學士學位之后，又師從隋森芳院士攻讀博士學位。

　　博士畢業后繼續留實驗室從事博士后研究工作，2015 年博士后出站后在清華大學醫學院顏寧教授課題組任副研究員。

　　2019 年初加盟西湖大學擔任西湖學者、特聘研究員，開展獨立研究工作。

　　值得一提的是，這也是西湖大學的首篇疫情相關的研究。

　　自西湖大學謀篇籌建以來，就明確以小而精的高水平研究型大學為目標，外界也有“中國加州理工”的期望。

　　西湖大學可追溯至 2015 年 3 月，其時施一公、陳十一、潘建偉、饒毅、錢穎一、張輝和王堅 7 位學術知名人士向國家提出希望申辦一所具有中國特色的、新型機制的國際化高水平研究型大學。

　　隨后，他們組成了西湖大學籌辦委員會，并注冊成立杭州市西湖教育基金會，作為西湖大學的舉辦方。

　　2016 年 12 月，浙江西湖高等研究院正式成立，作為西湖大學辦學的依托主體和前身。

　　2018 年 4 月，西湖大學獲批設立，成為中國第一所社會力量創辦的大學，學校辦學經費來源主要為舉辦者出資、辦學收入、競爭性科研項目經費及人才政策支持經費和政府扶持資金等。

　　2018 年 10 月 20 日西湖大學正式成立之時，就已經籌資 35 億元，建造了 66 畝校園，聚集了 68 位科學家和 139 位博士生。

　　人才濟濟，也產出了諸多研究成果。

　　成功解析新冠病毒細胞受體的空間結構，也算是其最新代表，為新冠病毒疫情抗擊，貢獻了關鍵性一擊。

　　最后，附上論文鏈接：

　　https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.17.951848v1.full.pdf

　　參考鏈接：

　　https://mp.weixin.qq.com/s/WoYgx3wejD9f9mSVj9q7KQ　　

總結

以上是生活随笔為你收集整理的新冠病毒又被“扒掉一层皮”！西湖大学成功解析病毒细胞受体空间结构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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