解析ACE2全長結(jié)構(gòu)將有助于理解冠狀病毒進入靶細胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能特征，對發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化阻斷進入細胞的抑制劑有重要作用。

日前，西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術(shù)成功解析新冠病毒的受體——ACE2（血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2）的全長結(jié)構(gòu)，這也是世界上首次解析出ACE2的全長結(jié)構(gòu)，并且相關(guān)研究內(nèi)容已經(jīng)于今日凌晨在預印版平臺bioRxiv上線。

該文第一作者是西湖大學生命科學學院博士后鄢仁鴻，通訊作者是西湖大學生命科學學院研究員周強。

這一突破的重要性在于，此前科學家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒和SARS病毒一樣，也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞，且ACE2是新冠病毒侵入人體的關(guān)鍵。而在SARS病毒或者新冠病毒侵入人體的過程中，ACE2就像是“一把鑰匙”，研究人員了解了它，好比打開了病毒進入細胞的大門。

具體來說，西湖大學這次成功解析新冠病毒的受體ACE2的全場結(jié)構(gòu)整個過程如下：

首先研究人員先要獲取ACE2蛋白全長蛋白，但問題在于作為膜蛋白的ACE2難以在體外穩(wěn)定獲得。不過周強以及鄢仁鴻他們在文獻中發(fā)現(xiàn)，ACE2與腸道內(nèi)的一個氨基酸轉(zhuǎn)運蛋白BOAT1可以形成復合物，他們認為這個復合物極有可能穩(wěn)定住ACE2。

隨后，他們通過共表達的方式獲得了ACE2與BOAT1優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定復合物，并利用西湖大學冷凍電鏡平臺成功解析了其三維機構(gòu)，分辨率達到2.9埃，對病毒識別非常重要的胞外結(jié)構(gòu)域分辨率達到了2.7埃。

圖 | ACE2-BOAT1復合物結(jié)構(gòu)圖

然后比較ACE2-BOAT1復合物和之前解析復合物（SARS病毒的S蛋白與ACE2的PD結(jié)構(gòu)域的復合物），將兩種復合物通過PD結(jié)構(gòu)域錨定在一起，具體如下圖：

他們通過分析ACE2的全場蛋白結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)ACE2以二聚體形式存在，還具有開放和關(guān)閉兩種構(gòu)象變化，但兩種構(gòu)象均含有與冠狀病毒相互識別的界面。

清華大學全球健康與傳染病研究中心主任張琳琦表示：“解析ACE2全長結(jié)構(gòu)，將有助于理解冠狀病毒進入靶細胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能特征，對發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化阻斷進入細胞的抑制劑有重要作用。”

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