预测溢出风险：科学家意外发现MERS冠状病毒与蝙蝠携带的病毒有近亲关系

预测溢出风险：科学家意外发现MERS冠状病毒与蝙蝠携带的病毒有近亲关系然而，目前这种被称为NeoCoV的冠状病毒和一种类似的病毒PDF-2180，只与人类ACE2细胞受体较弱地结合，作为进入细胞的入口。它们也不会在人体内引起疾病爆发。报告这项最新研究的科学家指出，"迄今为止，没有证据表明NeoCoV和PDF-2180可以感染蝙蝠以外的任何哺乳动物。"令人震惊的是，MERS冠状病毒，像其他几个相关的、特征明显的merbecoviruses病毒一样，利用一种完全不同的细胞受体，称为DPP4（二肽肽酶-4）。merbecoviruses病毒是Betacoronavirus属病毒的一个亚属，包括人类病原体中东呼吸综合征相关冠状病毒（MERS-CoV）。ACE2是一种血管紧张素转换酶受体，是SARS-CoV-2（引起COVID-19的冠状病毒）患者感染的主要细胞进入受体。它也是SARS-CoV-1的人类细胞受体，SARS-CoV-1是严重急性呼吸系统综合症的病因，2003年在一次肺炎爆发后被确认为跨物种跳跃。总的来说，许多其他的sarbecoviruses病毒、一种阿法罗纳病毒（setracovirus）和一组merbecoviruses病毒都有能力在某些动物的细胞中与ACE2结合。导致广泛不同的冠状病毒使用ACE2作为进入受体的趋同进化仍不清楚。冷冻电子显微镜分析显示，与其他已知使用ACE2受体的冠状病毒相比，NeoCoV具有与蝙蝠ACE2受体结合的独特方式。由一个国际科学家团队进行的这项研究的结果出现在12月7日的《自然》杂志上。DavidVeesler在华盛顿大学医学院生物化学实验室的显微镜下这项研究的研究人员发现ACE2是NeoCoV和PDF-2180的宿主细胞受体，这与致命的人类病原体MERS-CoV密切相关，这是完全出乎意料的，并为准备应对这些病毒未来可能的人畜共患传播开辟了新途径。这一信息对于建立一个有可能作为人畜共患疾病出现的动物病毒家族观察清单至关重要。研究人员解释说，缺乏关于蝙蝠冠状病毒使用哪些细胞受体的知识，限制了对其细胞进入策略和病毒的种间传播倾向的科学理解。论文中指出，观察冠状病毒如何使用细胞受体的复杂性，突出了对这些病毒进行额外研究和监测的重要性，以保持技术领先，为未来的爆发做好准备。目前这项研究的研究人员还试图收集可能为MERS-CoV的起源提供线索的数据。他们的结果支持先前的假设，即MERS-CoV可能是在像NeoCoV的病毒和嗜好DPP4细胞受体的病毒之间发生重组事件后出现的。虽然这一事件的历史尚未得到证实，但科学家们推测，当宿主动物与不同的冠状病毒共同感染时，病毒的这种基因重组就会发生。通过这种方式，一种新的冠状病毒可以出现，使用一种独特的细胞受体，并可能扩大宿主范围。对于MERS-CoV，科学家们指出，仍然不确定这样的事件是否会发生在蝙蝠、骆驼或其他动物身上，或者何时会转换为新的动物（或人类）宿主。这两种病毒，NeoCoV和PDF-2180，更喜欢属于Vespertilionidae物种的维氏蝙蝠的ACE2细胞受体。大多数merbecoviruses病毒都在该物种中发现。这是一个非常多样化的、广泛分散的蝙蝠物种。虽然NeoCoV对人体细胞上的ACE2受体没有很强的亲和力，但科学家指出NeoCoV可能发生适应性变化，使其更容易进入人体细胞。COVID-19病毒（SARS-CoV-2）的关键细胞结合区域的广泛突变，特别是Omicron变体，表明其他冠状病毒可能拥有仍未实现的通过突变来适应的能力。另一方面，病毒从一个动物物种溢出到另一个动物物种是一个复杂的过渡，不仅涉及到识别跳入物种的细胞受体，还涉及到颠覆宿主的免疫反应、接触机会、适合病毒复制的条件以及许多其他因素。研究人员还提到，MERS-CoV抗体和目前COVID-19疫苗接种产生的抗体并不能充分中和NeoCoV和PDF2180。然而，他们的研究结果显示，针对NeoCoV和PDF-2180的进化保守区域的广义中和抗体确实抑制了这些病毒进入细胞。他们建议，应该考虑使用这些作用更广泛的抗体，以防止这些病毒蔓延到人类身上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334651.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334651.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

研究人员发现引发COVID-19的冠状病毒的关键"弱点"

研究人员发现引发COVID-19的冠状病毒的关键"弱点"英属哥伦比亚大学的研究人员发现了SARS-CoV-2病毒的所有主要变体的一个关键漏洞，包括新发现的BA.1和BA.2Omicron亚变体。中和抗体可以针对这一弱点，有可能为对各种变体普遍有效的治疗打开大门。冷冻电子显微镜显示了VHAb6抗体片段（红色）如何附着在SARS-CoV-2尖峰蛋白（灰色）的脆弱部位，以阻止病毒与人类ACE2细胞受体（蓝色）结合。这项研究发表在《自然-通讯》杂志上，它使用低温电子显微镜（cryo-EM）来确定病毒尖峰蛋白上的脆弱区域或表位的原子结构。该研究还报告了一个VHAb6抗体片段，它能与该位置结合并中和每一个主要变体。UBC大学医学院教授、该研究的资深作者SriramSubramaniam博士说："这是一种高度适应性的病毒，已经进化到可以逃避大多数现有的抗体治疗，以及疫苗和自然感染赋予的大部分免疫力。这项研究揭示了一个弱点，这个弱点在不同的变体中基本没有变化，可以被一个抗体片段中和。它为设计有可能帮助许多脆弱人群的泛变种治疗方法创造了条件。"识别COVID-19的万能钥匙我们的身体自然地制造抗体来对抗感染，但它们也可能在实验室中被制造出来，并作为一种治疗方法给病人使用。尽管已经为COVID-19创造了一些抗体治疗方法，但面对像Omicron这样高度变异的变体，它们的疗效已经下降。"抗体以一种非常具体的方式附着在病毒上，就像一把钥匙进入一把锁。但当病毒发生变异时，钥匙就不再适用了，"Subramaniam博士说。"我们一直在寻找万能钥匙--即使在广泛的变异后仍能继续中和病毒的抗体。这篇新论文将抗体片段VHAb6确定为"万能钥匙"，已经发现它对Alpha、Beta、Gamma、Delta、Kappa、Epsilon和Omicron变种有效。通过与尖峰蛋白上的表位结合并阻止SARS-CoV-2感染人体细胞，该片段可中和病毒。这一发现是苏布拉马尼亚姆博士的团队与匹兹堡大学MitkoDimitrov和WeiLi博士领导的同事之间长期而富有成效的合作的最新成果。匹兹堡的团队一直在筛选大型抗体库并测试它们对COVID-19的有效性，而UBC的团队一直在使用低温电镜研究尖峰蛋白的分子结构和特征。专注于COVID-19的薄弱点UBC团队因其在使用低温电镜以原子分辨率观察蛋白质-蛋白质和蛋白质-抗体相互作用的专业知识而闻名于世。在今年早些时候发表在《科学》上的另一篇论文中，他们首次报告了Omicron尖峰蛋白和人类细胞受体ACE2之间的接触区结构，为Omicron增强的病毒适应性提供了分子解释。通过绘制每个尖峰蛋白的分子结构图，该团队一直在寻找可能为新疗法提供信息的脆弱区域。苏布拉马尼亚姆博士说："我们在这篇论文中描述的表位大多远离突变的热点，这就是为什么它的能力在不同的变体中得以保留。现在我们已经详细描述了这个部位的结构，它开启了一个全新的治疗可能性领域。"Subramaniam博士说，这个关键的弱点现在可以被制药商利用，而且由于该部位相对无突变，所产生的治疗方法可以对现有的，甚至是未来的变种有效。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311789.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1311789.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

受体"诱饵"药物可中和包括Omicron和其他变种在内的新冠病毒

受体"诱饵"药物可中和包括Omicron和其他变种在内的新冠病毒这种研究性药物是由达纳·法伯癌症研究所的研究人员开发的。正如12月7日发表在《科学进展》杂志上的一份报告所描述的那样，该药物不是一种抗体，而是一种被称为ACE2受体诱饵的相关分子。与抗体不同，ACE2诱饵对SARS-CoV-2病毒来说更难躲避，因为使其能够躲避该药物的病毒突变也将降低病毒感染细胞的能力。达纳-法伯公司的科学家们找到了一种方法，使这种类型的药物在感染COVID-19的动物身上更有力地中和冠状病毒，并使其安全地提供给病人。这份报告是在用于治疗COVID-19的抗体药物逐渐失去效力的时候发布的，因为病毒的尖峰蛋白已经发生突变，以逃避抗体的攻击。由第一作者JamesTorchia博士和资深作者GordonFreeman博士领导的研究人员确定了使ACE2诱饵特别有效和持久的特点。例如，他们发现，当他们包括ACE2蛋白中被称为collectrin-like结构域的部分时，它使药物更紧密地粘附在病毒上，并在体内有更长的有效性。他们的实验表明，ACE2诱饵对COVID-19病毒具有强大的活性，因为它们引发了病毒结构的不可逆变化--它们"弹出"了病毒尖峰蛋白的顶部，因此它不能与细胞表面的ACE2受体结合并感染细胞。SARS-CoV-2病毒覆盖着被称为尖峰蛋白的突起，使病毒能够感染细胞。穗状蛋白与细胞表面的ACE2受体结合，然后重新折叠，推动穗状蛋白进入细胞，使病毒得以进入。ACE2诱饵引诱病毒与诱饵结合，而不是与细胞结合，"弹开"尖峰，在病毒进入细胞之前使其失活。这解释了该药物的惊人效力：它不仅具有竞争性抑制剂的功能，而且还能永久地使病毒失活。由于感染需要与ACE2结合，变种可以改变，但它们必须继续与ACE2结合，这使得该药物对所有变种都具有持久的活性。研究人员说，除了治疗SARS-CoV-2的抗体抗性变种之外，这项研究中描述的药物还可以用于治疗未来可能出现的感染人类的新冠状病毒。这是因为自然界中许多准备进入人类的冠状病毒也利用ACE2来感染细胞。虽然这种名为DF-COV-01的药物尚未在人体中进行测试，但生产开发已接近完成，监管部门批准所需的临床前研究也正在进行，目标是将该药物推进到临床试验。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336389.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336389.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