MIT确定新冠病毒关键蛋白分子结构 或可设计特效阻断药物

麻省理工学院的化学家已经确定了在新冠病毒中发现的一种蛋白质的分子结构。这种被称为包膜蛋白E的蛋白质形成了一个阳离子选择性通道，在病毒自我复制和刺激宿主细胞炎症反应的能力中起着关键作用。

研究团队表示，如果能够设计出阻断这一通道的方法，他们也许能够降低病毒的致病性，并干扰病毒的复制。他们试验了2种阻断通道的药物的结合位点，但这2种药物的结合强度很弱，因此它们不是E蛋白的有效抑制剂。

这篇研究发表在了《自然-结构与分子生物学》上。

研究团队所在的实验室刺秦专门研究嵌入在细胞膜中的蛋白质结构，由于脂质膜的紊乱，这些蛋白质的分析往往具有挑战性。利用核磁共振(NMR)波谱，他们过往开发了几种技术，能够获得关于这些膜包埋蛋白质的精确原子级结构信息。

今年新冠病毒爆发时，研究团队决定集中精力研究一种新型冠状病毒蛋白。她缩小了对E蛋白的研究范围，部分原因是它与一种名为M2质子通道的流感病毒蛋白相似，她之前已经研究过这种蛋白。这2种病毒蛋白都是由几束螺旋状蛋白质组成的。

研究人员在2个半月内克隆并纯化了E蛋白。为了确定其结构，研究人员将其嵌入类似细胞膜的脂质双层膜中，然后用核磁共振(NMR)对其进行分析，利用原子核的磁性能揭示含有这些核的分子的结构。他们用麻省理工学院最高场强的核磁共振仪器900兆赫的光谱仪，以及800兆赫和600兆赫的光谱仪，连续测量了2个月的核磁共振波谱。

研究团队发现，嵌入脂质双层中的E蛋白的一部分，即跨膜结构域，组装成由5个螺旋组成的束。螺旋体在这个束内基本上保持不动，形成一个狭窄通道。

有趣的是，新冠病毒的E蛋白看起来不像流感病毒和HIV-1病毒的离子通道蛋白。在流感病毒中，等效的M2蛋白更具流动性，而在HIV-1中，等效Vpu蛋白具有更短的跨膜螺旋和更宽的孔。E蛋白的这些独特的结构特征如何影响其在新冠病毒病毒生命周期中的功能，这是研究团队今后将要研究的课题之一。

研究人员还鉴定了通道一端的几种氨基酸，这些氨基酸可能会吸引正电荷离子，如钙离子进入通道。他们认为，他们在本文中报告的结构是通道的封闭状态，现在他们希望确定开放状态的结构，这将有助于阐明通道是如何打开和关闭的。

研究人员还发现，用于治疗流感的金刚烷胺和治疗高血压的六亚甲基阿米洛利可以阻断E通道的入口。然而，这些药物只与E蛋白结合较弱。研究人员表示，如果能够开发出更强的抑制剂，它们可能成为治疗新冠肺炎的潜在候选药物。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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