冠状病毒研究的突破性成果在新地图上得以支持疫苗设计

得克萨斯大学奥斯汀分校和美国国立卫生研究院的研究人员在创建2019年新型冠状病毒疫苗方面取得了重大突破，方法是创建该病毒附着并感染人类细胞的部分的第一个3D原子比例图。

绘制这部分称为刺突蛋白的图谱是必不可少的步骤，因此全世界的研究人员可以开发疫苗和抗病毒药物来对抗这种病毒。该论文将于2月19日星期三发表在《科学》杂志上。

科学团队还正在研究一项相关的可行疫苗候选者。

领导该研究的UT奥斯汀分校副教授Jason McLellan和他的同事们花了很多年研究其他冠状病毒，包括SARS-CoV和MERS-CoV。他们已经开发出了将冠状病毒刺突蛋白锁定为某种形状的方法，这些形状使它们易于分析，并且可以有效地将其转变为疫苗的候选对象。这种经验使他们比其他研究新病毒的研究小组更具优势。

“一旦我们知道这是一种冠状病毒，我们就必须跳起来，”麦克莱伦说，“因为我们可能是最早获得这种结构的人之一。我们确切知道要对该基因进行哪些突变，因为我们已经显示出这些突变可用于其他许多冠状病毒。”

这项研究的大部分工作是由该研究的第一作者Ph.D.UT Austin的学生Daniel Wrapp和研究员Nianshuang Wang。

在从中国研究人员那里接收到该病毒的基因组序列后仅两周，研究小组就设计并生产了其稳定的刺突蛋白样品。大约花了12天的时间来重建加标蛋白质的3D原子尺度图(称为分子结构)，并将手稿提交给Science，从而加快了其同行评审过程。此过程涉及的许多步骤通常需要几个月的时间才能完成。

成功的关键在于UT奥斯汀新的Sauer结构生物学实验室中称为低温电子显微镜(cryo-EM)的最新技术。Cryo-EM可使研究人员创建细胞结构，分子和病毒的原子级3D模型。

麦克莱伦说：“由于萨澳实验室的基础设施，我们最终成为了第一批用户。”“它突出了为基础研究设施提供资金的重要性。”

研究小组生产并为其获得结构的分子仅代表刺突蛋白的细胞外部分，但足以在人体内引发免疫反应，因此可以用作疫苗。

接下来，McLellan的小组计划使用他们的分子对引起COVID-19的病毒进行另一道攻击，利用该分子作为“探针”，从感染了新型冠状病毒并成功康复的患者中分离出天然产生的抗体。暴露量足够大后，这些抗体可以帮助治疗冠状病毒感染。例如，这些抗体可以保护士兵或卫生保健工作者在被送往感染率高的地区的情况下，在短时间内无法使疫苗产生免疫力。

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