全世界首次！西湖大学成功解析新冠病毒受体ACE2的全长结构

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解析ACE2全长结构将有助于理解冠状病毒进入靶细胞的结构基础和功能特征，对发现和优化阻断进入细胞的抑制剂有重要作用。

策划&撰写：温暖

日前，西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析新冠病毒的受体——ACE2（血管紧张素转化酶2）的全长结构，这也是世界上首次解析出ACE2的全长结构，并且相关研究内容已经于今日凌晨在预印版平台bioRxiv上线。

该文第一作者是西湖大学生命科学学院博士后鄢仁鸿，通讯作者是西湖大学生命科学学院研究员周强。

这一突破的重要性在于，此前科学家们经过研究发现，新冠病毒和SARS病毒一样，也是通过识别ACE2蛋白进入人体细胞，且ACE2是新冠病毒侵入人体的关键。而在SARS病毒或者新冠病毒侵入人体的过程中，ACE2就像是“一把钥匙”，研究人员了解了它，好比打开了病毒进入细胞的大门。

具体来说，西湖大学这次成功解析新冠病毒的受体ACE2的全场结构整个过程如下：

首先研究人员先要获取ACE2蛋白全长蛋白，但问题在于作为膜蛋白的ACE2难以在体外稳定获得。不过周强以及鄢仁鸿他们在文献中发现，ACE2与肠道内的一个氨基酸转运蛋白BOAT1可以形成复合物，他们认为这个复合物极有可能稳定住ACE2。

随后，他们通过共表达的方式获得了ACE2与BOAT1优质稳定复合物，并利用西湖大学冷冻电镜平台成功解析了其三维机构，分辨率达到2.9埃，对病毒识别非常重要的胞外结构域分辨率达到了2.7埃。

图 | ACE2-BOAT1复合物结构图

然后比较ACE2-BOAT1复合物和之前解析复合物（SARS病毒的S蛋白与ACE2的PD结构域的复合物），将两种复合物通过PD结构域锚定在一起，具体如下图：

他们通过分析ACE2的全场蛋白结构，发现ACE2以二聚体形式存在，还具有开放和关闭两种构象变化，但两种构象均含有与冠状病毒相互识别的界面。

清华大学全球健康与传染病研究中心主任张琳琦表示：“解析ACE2全长结构，将有助于理解冠状病毒进入靶细胞的结构基础和功能特征，对发现和优化阻断进入细胞的抑制剂有重要作用。”