|张伯礼李兰娟齐点赞 新冠病毒完整结构图到底多牛( 二 )
遗传物质决定生命体的性状 ， 冠状病毒拥有目前已知所有RNA病毒中最长的RNA ， 其核苷酸达近3万个 ， 是如何做到的？李赛团队将目光投向收纳RNA的骨架蛋白 。
“这些领域之前无人研究 。”李赛说 ， 在重塑核糖核蛋白复合物(RNP)时 ， 没有任何可能的预期和参考 。他带着学生在2万个核糖核蛋白中“寻宝” 。“大多数需要我亲自挑选 ， 因为我们对内部蛋白的认知实在太少了 ， 而且在病毒体内这些蛋白‘像一串葡萄’一样拥挤在一起 ， 必须高精度区分 ， 以免误把其他蛋白的部分圈进来 。”李赛说 。
新冠病毒的囊膜内蛋白群日渐清晰 ， 呈现出“巢中蛋”的结构 。在新冠病毒的“老巢” ， 超长RNA致密缠绕 ， 蛋白为RNA提供了超强规则感的骨架 ， 它们贴着囊膜以六聚体的“鸟巢”方式排列 ， 在球心位置又以正四面体的“金字塔形”排列 。就这样 ， 新冠病毒既可将体长100倍的核酸塞进自己体内 ， 又能迎接变幻莫测的外部挑战 。
“核蛋白规则的排列 ， 有助于收纳超长RNA；当病毒攻击宿主后 ， 又能够有序地把RNA释放出去 ， 不至于有所缺损 。”李赛说 ， 它们在攻击宿主时能演变成旋转的线轴 ， 高速输出并侵染新的宿主 。
结构数据全球共享 有助研发更高效疫苗
对于新冠病毒 ， 人类知之甚少 。正因为如此 ， 学术界对相同问题往往有不同的答案 。例如 ， 关于一种被命名为CR3022的中和抗体对新冠病毒的抑制能力 ， 3月 ， 《科学》杂志发文认为其具有很强的中和能力；但其他团队之后却发现CR3022对活病毒缺乏中和效应 。
为什么研究结果会相互矛盾？原来前者中和试验使用的是体外重组的病毒蛋白 ， 而后者用的是活病毒 。
“高精度的新冠病毒完整结构图显示它的表面蛋白会‘变脸’：有时呈抗原暴露状态 ， 有时呈抗原隐藏状态 ， 有时还会处于与膜融合的状态 。体外重组只有模仿出它的‘变脸’才能揭示其作用规律 。”李赛说 。
李赛团队的研究还为之前的研究做了纠偏和补充 。例如 ， 今年3月对外公布的第一张新冠病毒的冷冻电镜照片中 ， 病毒的刺突蛋白几乎全是针状的 。
“这可能是由于对活病毒的灭活处理破坏了病毒本身的蛋白结构 ， 使其S1亚基脱落 ， S2亚基发生了向与膜融合状态的构象变化 。”李赛说 。
高精度病毒完整结构图有助于人类开发出更高效的疫苗 。“现在用的灭活疫苗的灭活方法可能无法给病毒的刺突蛋白留下‘全尸’ ， 这理论上会影响其激发中和抗体的有效性 。”李赛说 ， 这些都是可以更深入研究的工作 。
李赛团队已将新冠病毒高清三维结构上传至结构生物学的数据库EMDB(Electron Microscopy Data Bank) ， 供全球科学家免费下载 ， 助力科普教育、科学研究、疫苗开发等工作 。
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