新的发现可解释冠状病毒如何跳跃物种传播

新的发现可解释冠状病毒如何跳跃物种传播新的研究表明，COVID-19可以使用其他感染方法感染没有ACE2蛋白的细胞，这一发现凸显了该病毒适应和感染多种物种的能力。这种多变性强调了持续监测和研究的必要性，以了解和降低病毒及其变种带来的潜在风险。关于COVID-19侵入细胞的机制，大流行病引起了广泛的争论，争论的焦点主要集中在COVID-19对一种名为ACE2的人类细胞蛋白的利用上。然而，弗吉尼亚大学医学院的最新研究表明，ACE2并非感染所必需。相反，病毒还可以利用其他手段感染细胞。这一多功能性表明，冠状病毒可以利用多个"门"进入细胞，这可能解释了冠状病毒为何如此擅长感染不同物种。弗吉尼亚大学分子生理学系和生物医学工程系的研究人员、医学博士彼得-卡森（PeterKasson）说："导致COVID-19的病毒使用ACE2作为感染细胞的前门，但我们发现，如果前门被堵住，它也可以使用后门或窗户。这意味着病毒在感染新物种时可以继续传播，直到它适应使用特定物种的前门。因此，我们必须小心新病毒以同样的方式感染我们"。弗吉尼亚大学医学院研究员、医学博士彼得-卡森。图片来源：弗吉尼亚大学健康学院COVID-19已导致全球近700万人死亡。值得庆幸的是，随着疫苗的普及和人群免疫力的提高，这种病毒对大多数人来说已不再构成威胁（但对免疫力低下的人群和老年人来说仍是一个问题）。随着美国官方公共卫生紧急状态于5月份到期，大多数美国人已基本恢复了与2019年大流行出现前类似的生活。但COVID-19仍在继续进化和变化，科学家们正密切关注它的动向，以便在出现更危险的变种时能迅速采取行动。他们还在继续监测其他冠状病毒，以防它们跃迁到人类身上，成为下一个巨大的公共卫生威胁。作为这项工作的一部分，卡森和他的团队希望更好地了解导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2是如何进入人体细胞的。科学家们已经知道，病毒基本上是通过与ACE2蛋白结合来敲开细胞的大门。这些蛋白质大量存在于鼻腔和肺部内壁细胞的表面。不过，SARS-CoV-2也能与其他蛋白质结合。科学家们想，SARS-CoV-2是否有可能利用这些其他蛋白质渗入细胞呢？答案是肯定的。ACE-2是最有效的途径，但并不是唯一的途径。这表明，即使没有ACE-2受体的细胞，病毒也能与之结合并感染。卡森说，这一意想不到的发现或许有助于解释冠状病毒为何如此擅长物种跳跃。他指出，这使得科学家对冠状病毒的密切关注变得更加重要。他说："据我们所知，SARS-CoV-2等冠状病毒已经造成了一次大流行和几次险情。这表明还有更多的冠状病毒存在，我们需要了解它们的传播方式和需要注意的事项。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386379.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386379.htm

超分辨率显微镜揭示冠状病毒的一系列“隐藏属性”

超分辨率显微镜揭示冠状病毒的一系列“隐藏属性”带有穗状蛋白（青色）的冠状病毒（圆形颗粒）感染携带零星ACE-2受体（粉色）的宿主细胞。膜融合并释放病毒成分（紫色）后。(紫色）被释放出来。例如，病毒不会用几种表面蛋白同时与要感染的细胞的几种受体结合。这个假设以前一直是解释病毒如何增加感染性的一种尝试。与单个受体的结合也不会导致随后更多的受体与病毒的对接。维尔茨堡研究小组现在提供了证据，证明单一病毒与单一受体结合，为高效感染打开了大门。SARS-CoV-2在其表面平均携带20-40个尖峰蛋白。通过这些，它与目标细胞膜上的ACE2受体结合，例如在人类的鼻子和喉咙。当这些受体被抗体阻断时，该细胞就不能再被感染。Sauer解释说："这表明，病毒与ACE2受体的结合是感染的决定性步骤。"到目前为止，使ACE2受体及其与病毒尖峰蛋白的相互作用在显微镜下可见还不可能。因此，很多事情都有待推测--例如病毒是否与多个尖峰的受体结合以促进进入细胞。也有人认为，受体是以成对或三组的形式存在于膜中，而，这样它们可以更有效地与三聚体的尖峰蛋白结合。或者说，它们只是在与一个尖峰蛋白结合后才结合成这样的群体。这两种情况都强烈依赖于膜中ACE2受体的密度。超分辨率显微镜使问题变得清晰维尔茨堡的研究人员希望阐明这一谜团：他们用染料标记了抗体，以使受体可见并可计数。为此，他们使用了作为SARS-CoV感染模型系统的各种细胞系，以及MarkusSauer研究小组开发的单分子敏感超分辨率显微镜方法dSTORM。结果发现，例如经常被用作SARS-CoV-2感染模型的Vero细胞，每平方微米的细胞膜上只有一到两个ACE2受体。"这是非常少的，"Sauer补充说："在其他膜受体中，这个数字往往在30到80之间。""相邻的ACE2受体之间的平均距离约为500纳米。"Backes说："因此，它比一个病毒颗粒大得多，后者的测量值只有100纳米。她补充说，因此，一个具有多个尖峰蛋白的病毒粒子能够同时与多个受体结合的想法是非常不可能的。"ACE2受体总是单一的下面是一个公开的问题：受体是否也以成对或三组的形式存在于膜中？"不，它们只在那里单一出现。"鲁道夫-维尔乔夫中心（RudolfVirchowCentre）的研究小组组长Beliu说："即使有病毒尖峰蛋白与它们结合，也会保持这种状态。对于感染来说，如果单个尖峰蛋白与单个受体结合就足够了。"通过这些结果，JMU团队能够推翻许多关于病毒颗粒与多个ACE2受体相互作用的原始假设。它还表明，正如预期的那样，ACE2表达较高的宿主细胞更容易被感染。然而，膜的脂质成分和其他因素也影响感染效率。下一步要做什么？JMU团队希望尽可能多地收集关于冠状病毒的细胞进入机制的详细知识，以便更好地了解感染过程。这最终可能有助于更好地预防和开发出更好的抗COVID-19的药物。接下来，维尔茨堡的研究人员希望用高分辨率的光片显微镜来分析进入机制。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366035.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1366035.htm

科学家发现能阻止包括COVID-19在内的多种冠状病毒的人类抗体

科学家发现能阻止包括COVID-19在内的多种冠状病毒的人类抗体公共bnAbs的详细结构图以及它们与SARS-CoV-2（绿色螺旋线）和MERS-CoV（橙色螺旋线）结合的位置。这些bnAbs识别病毒穗状蛋白的S2区域，该区域相对保守，可能有助于带来开发广泛的冠状病毒疫苗和相关的抗体疗法。资料来源：斯克里普斯研究所2023年2月15日，《免疫》杂志报道了科学家们对抗体及其病毒结合点的详细研究，这可能会导致开发一种广泛的冠状病毒疫苗和相关的抗体疗法。两者都可以用来对付未来的冠状病毒大流行，以及SARS-CoV-2的任何未来变种。"有个别的人类单克隆抗体可以找到，可以防止最近所有三种致命的冠状病毒。SARS-CoV-1、SARS-CoV-2和MERS-CoV，"该研究的共同第一作者、斯克里普斯研究所免疫学和微生物学系的研究所调查员RaieesAndrabi博士说。斯克里普斯研究所的其他共同高级作者是免疫学和微生物学系教授兼James和JessieMinor主席DennisBurton博士，以及结构生物学汉森教授兼综合结构和计算生物学系主任IanWilson博士。来自UNC的共同高级作者是RalphBaric教授，博士，和LisaGralinski助理教授，博士。SARS-CoV-2与SARS-CoV-1（2002-04年SARS爆发的原因）和MERS-CoV（致命的中东呼吸综合征的原因）一起，属于被称为betacoronaviruses的冠状病毒的一个大组。这些病毒的变异率不高，给针对它们的疫苗和抗体疗法的开发带来了重大挑战。因此，在SARS-CoV-2的案例中，尽管现有的疫苗对限制该大流行病的疾病和死亡人数非常有帮助，但新的SARS-CoV-2变种已经出现，甚至可以在疫苗接种者中传播。然而，在过去的两年里，Andrabi/Burton和Wilson实验室一直在寻找证据，证明SARS-CoV-2和其他betacoronaviruses有一个不怎么变异的脆弱部位。这个位点位于病毒尖峰蛋白的S2区（或基点），在感染各种动物物种的betacoronaviruses上是相对保守的。相比之下，目前的SARS-CoV-2疫苗主要针对病毒尖峰蛋白相对易变的S1区，病毒通过该区与宿主细胞受体结合。S2位点在betacoronaviruses如何从受体结合进展到膜融合，使其进入呼吸道的宿主细胞中起着关键作用。在去年报告的一项研究中，Andrabi/Burton和Wilson实验室发现，一些人类抗体可以与SARS-CoV-2上的这个位点结合，其方式显然会破坏病毒融合并阻止感染。这种脆弱位点的存在提出了针对它的可能性，以提供针对betacoronaviruses的长效和广泛的保护。因此，在新的研究中，研究人员在人类志愿者的血液样本中对抗S2抗体进行了更全面的搜索。这些志愿者是已经从COVID-19病毒中恢复过来的人，他们已经接种过疫苗，或者已经从COVID-19病毒中恢复过来，然后又接种过疫苗。令研究人员惊讶的是，他们发现在后一组中的绝大多数志愿者--从COVID-19病毒中康复后又接种了疫苗的人--都存在易感的S2部位的抗体，但在其他人中出现的频率则低得多。总的来说，研究人员确定并描述了这些S2靶向抗体中的32种。在UNC的实验室病毒中和研究和小鼠病毒挑战研究中，研究人员发现这些抗体中的几个提供了前所未有的保护--不仅针对SARS-CoV-2，而且还针对SARS-CoV-1和MERS-CoV的betacoronaviruses。原则上，能够诱导这种抗体的疫苗接种策略有可能提供针对各种betacoronaviruses的广泛保护。对几种与S2结合的抗体进行的结构研究阐明了它们共同的结合部位和结合方式，提供了关键信息，有助于未来针对这一区域的疫苗开发。有针对性的合理疫苗策略可以利用这些抗体与S2结构域相互作用的分子信息，为泛巴氏病毒疫苗的设计提供信息。事实上，研究人员已经将他们的发现用于初步设计和测试一种潜在的"泛北卡罗来纳病毒"候选疫苗，如果成功的话，可以储存起来以限制未来的大流行病。研究人员还设想了一种不同的S2靶向抗体的治疗组合，也许是与其他尖峰区域的抗体一起使用，可以用来预防新型betacoronavirus的感染或减少已感染者的疾病。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350397.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350397.htm

硅、金和铜 - 科学家发现对抗冠状病毒的新武器

硅、金和铜-科学家发现对抗冠状病毒的新武器据科廷大学分子与生命科学学院的首席研究员NadimDarwish博士说，该研究发现冠状病毒的尖峰蛋白会附着并粘附在特定类型的表面。Darwish博士说："冠状病毒在其外围有穗状蛋白，使它们能够穿透宿主细胞并引起感染，我们发现这些蛋白通过一种形成强烈化学键的反应粘附在硅、金和铜的表面。相信这些材料可以通过用于空气过滤器，作为长椅、桌子和墙壁的涂层，或用于擦拭布和口罩的织物来捕获冠状病毒。通过以这些方式捕获冠状病毒，我们将防止它们到达关键部位并感染更多的人。"共同作者、同样来自科廷大学分子与生命科学学院的博士生EssamDief说，该研究还发现冠状病毒可以用电脉冲来检测和消灭："我们发现电流可以通过穗状蛋白，正因为如此，该蛋白可以被电控检测。在未来，这一发现可以转化为涉及将溶液涂抹在口腔或鼻拭子上，并在一个能够以电方式检测病毒蛋白质的微小电子设备中进行测试。这将提供即时、更敏感和准确的COVID测试，更令人兴奋的是，通过施加电脉冲，我们发现尖峰蛋白的结构发生了变化，在脉冲的一定幅度下，蛋白质被破坏。因此，电场有可能使冠状病毒失去活性。因此，通过在空气过滤器中加入铜或硅等材料，我们可以潜在地捕获并因此阻止病毒的传播。同样重要的是，通过在空气过滤器中加入电场，例如，我们也期望这能使病毒失去活性。"这项研究能够更好地让我们了解冠状病毒，并从应用的角度帮助开发工具来对抗当前和未来的冠状病毒的传播。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348715.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348715.htm

AI工具能预测冠状病毒未来变种

AI工具能预测冠状病毒未来变种瑞士科学家研制出一种新型人工智能（AI）工具，可以预测包括新冠病毒在内的冠状病毒未来变种，有望促进下一代抗体疗法及疫苗的研发，为制定公共卫生政策提供重要参考。相关研究刊发于最新一期《细胞》杂志。为了创建这一新型AI工具，苏黎世联邦理工学院团队，在实验室产生了大约100万个新冠病毒刺突蛋白变种，它们携带不同的突变和突变组合。刺突蛋白会与人类细胞上的血管紧张素转化酶2（ACE2）蛋白相互作用以感染人类，疫苗接种、感染或抗体疗法获得的抗体通过阻断这一机制发挥作用。新冠病毒变体内的许多突变发生在该区域，这使病毒能够逃避免疫系统并继续传播。通过进行高通量实验及测序，研究人员确定了这些变种如何与ACE2蛋白和现有抗体疗法相互作用，揭示了单个潜在的变种可以感染人类细胞的程度，以及它们可以逃避抗体的程度。随后，研究人员利用收集的数据训练机器学习模型，这些模型能够识别复杂的模式——只给出一种新变体的DNA序列，就可以准确预测它能否与ACE2结合以感染和逃避中和抗体。最终机器学习模型可以用来预测数百亿种理论上可能的变体，包括单突变和组合突变，远远超过实验室测试的百万种。研究人员表示，新方法有助于开发下一代抗体疗法，目前科学家们已经研制出了一些抗体，该方法可以确定哪些抗体具有最广泛的活性，也有望促进下一代新冠肺炎疫苗的开发。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313727.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313727.htm

科学家们发现可令SARS-CoV-2病毒尖峰蛋白失效的小分子药物

科学家们发现可令SARS-CoV-2病毒尖峰蛋白失效的小分子药物一些小分子可以将SARS-CoV-2尖峰蛋白锁定在无害的封闭构型（左），而不是传染性的开放构型（右）。穗状蛋白在攻击细胞时改变形状。在它们的"开放"结构中，它们暴露出一个被称为受体结合域（RBD）的部分，因此它可以附着在人类细胞的ACE2蛋白上。在"封闭"结构中，这个RBD部分被藏在尖峰蛋白内，不能与人类细胞结合。一些COVID-19疗法中包含的抗体，或由疫苗或感染刺激的抗体，都是针对RBD结构域的，所以它不能与ACE2结合。然而，冠状病毒的一些新变种含有RBD片段的突变。这意味着旨在针对该片段的疫苗和抗体疗法可能随着病毒的变异而变得不再有效。为了解决这个问题，可以将穗状蛋白中其他不太容易发生突变的部分作为目标。一种可能性是穗状蛋白中的一个口袋，它被称为病毒的阿喀琉斯之踵。当这个口袋被游离脂肪酸（FFA）或其他一些化合物占据时，该蛋白仍被锁定在其封闭的、无害的构造中。然而，这些化合物并不是合适的治疗方法，因为它们并不稳定，或者它们的结合力很弱。因此，JianhuiHuang,NiuHuang,及其同事决定寻找其他缺乏这些缺陷的潜在治疗方法。利用计算机建模，该团队筛选了一个小分子库，寻找那些能够滑入这个口袋并牢牢粘在穗状蛋白上的小分子，使其保持封闭形状。然后，研究人员使用表面等离子体共振和其他技术来评估这些分子的类似物，以改善结合和溶解度。研究小组说，所产生的化合物能够与原始冠状病毒以及omicronBA.4变体的尖峰蛋白结合，可以作为开发COVID-19广谱治疗方法的起点。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343281.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343281.htm