全世界首次！西湖大學成功解析新冠病毒受體ACE2的全長結構

解析ACE2全長結構將有助于理解冠狀病毒進入靶細胞的結構基礎和功能特征，對發現和優化阻斷進入細胞的抑制劑有重要作用。

日前，西湖大學周強實驗室利用冷凍電鏡技術成功解析新冠病毒的受體——ACE2（血管緊張素轉化酶2）的全長結構，這也是世界上首次解析出ACE2的全長結構，并且相關研究內容已經于今日凌晨在預印版平臺bioRxiv上線。

該文第一作者是西湖大學生命科學學院博士后鄢仁鴻，通訊作者是西湖大學生命科學學院研究員周強。

這一突破的重要性在于，此前科學家們經過研究發現，新冠病毒和SARS病毒一樣，也是通過識別ACE2蛋白進入人體細胞，且ACE2是新冠病毒侵入人體的關鍵。而在SARS病毒或者新冠病毒侵入人體的過程中，ACE2就像是“一把鑰匙”，研究人員了解了它，好比打開了病毒進入細胞的大門。

具體來說，西湖大學這次成功解析新冠病毒的受體ACE2的全場結構整個過程如下：

首先研究人員先要獲取ACE2蛋白全長蛋白，但問題在于作為膜蛋白的ACE2難以在體外穩定獲得。不過周強以及鄢仁鴻他們在文獻中發現，ACE2與腸道內的一個氨基酸轉運蛋白BOAT1可以形成復合物，他們認為這個復合物極有可能穩定住ACE2。

隨后，他們通過共表達的方式獲得了ACE2與BOAT1優質穩定復合物，并利用西湖大學冷凍電鏡平臺成功解析了其三維機構，分辨率達到2.9埃，對病毒識別非常重要的胞外結構域分辨率達到了2.7埃。

圖 | ACE2-BOAT1復合物結構圖

然后比較ACE2-BOAT1復合物和之前解析復合物（SARS病毒的S蛋白與ACE2的PD結構域的復合物），將兩種復合物通過PD結構域錨定在一起，具體如下圖：

他們通過分析ACE2的全場蛋白結構，發現ACE2以二聚體形式存在，還具有開放和關閉兩種構象變化，但兩種構象均含有與冠狀病毒相互識別的界面。

清華大學全球健康與傳染病研究中心主任張琳琦表示：“解析ACE2全長結構，將有助于理解冠狀病毒進入靶細胞的結構基礎和功能特征，對發現和優化阻斷進入細胞的抑制劑有重要作用。”

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