近日,Science合作期刊《Research》杂志公布了2021年度《Research》优秀论文评选结果,我院师咏勇院长的论文“Structural Analysis of the SARS-CoV-2 Omicron Variant Proteins”名列其中。《Research》2021年度优秀论文评选,经过了编委推荐候选文章、主编确认、大规模网络投票等环节,共评选出了13篇优秀论文,将在《Science》主页推广。《Research》是美国《Science》自1880年创刊以来第一本合作期刊,在研究领域内具有广泛而深远的影响力,广受国内外学界认可。
师咏勇院长团队在新冠奥密克戎毒株大流行的早期,利用深度学习算法AlphaFold2全球率先获得了其突刺(S)蛋白、膜(M)蛋白及核衣壳(N)蛋白的高精度结构。对比奥密克戎和原始毒株发现S1 RBD和NTD结构有较大差异。通过RBD与ACE2的对接模拟发现,相较于原始毒株奥密克戎RBD与ACE2结合能力并未明显改变,但其关键部位RBM区域的氨基酸突变(K417N, N440K, Q493R和Q498R)会改变电荷性质可能对RBD和ACE2的结合造成影响。此外,发现已被FDA批准用于治疗新冠的S309单抗对奥密克戎RBD结构仍具有较强结合能力,提示S309单抗可能具有潜在治疗奥密克戎毒株的作用。S1 NTD作为S蛋白主要结构与原始毒株相比有明显差异,其中,NTD上抗体4A8识别区域的5个环形结构改变较大,与抗体识别和结合能力降低,这会导致免疫逃逸和降低疫苗的有效性。
新冠病毒处于不断发展的态势,为了应对这项危机,需要对其进行持续有效的监测。该成果展示了高精度结构模拟在其中的有效性,AlphaFold2算法可以迅速地获得不同突变株的关键结构,为抗击新冠突变株提供第一手资料,同时也可以与实验结果相辅相成为疫苗和新药开发提供有力支撑。这可以成为后续研究新突变株的一种典范和方法。
论文链接:
https://doi.org/10.34133/2021/9769586