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转载自生物谷:Science报道基因改造的人ACE受体引诱新冠病毒,可阻断感染

2020-08-12 阅读(21)

新型冠状病毒SARS-CoV-2引发了2019年冠状病毒病(COVID-19),如今仍在全球肆虐。随着COVID-19疫情的持续蔓延,众多的科学家和医疗服务提供者正在积极寻找方法,以为新冠病毒的治疗和疫苗研发提供支持。

据生物谷最新资讯报道,4日在线发表在Science期刊上的一项新的研究中,来自美国伊利诺伊大学香槟分校等研究机构的研究人员指出利用经过基因改造的人ACE受体作为诱饵,诱饵受体(decoy receptor),一种经过改造的自由漂浮的受体蛋白,引诱SARS-CoV-2,这样这种诱饵受体就可结合新冠病毒并阻止感染。该研究论文标题为“Engineering human ACE2 to optimize binding to the spike protein of SARS coronavirus 2”。论文通讯作者为伊利诺伊大学香槟分校的的生物化学教授Erik Procko博士。

 

图1 SARS-CoV-2刺突蛋白(S蛋白)的受体结合结构域(RBD)对ACE2较强结合的ACE2氨基酸序列偏好性

 

要感染人类细胞,病毒必须首先与细胞表面的受体蛋白结合。SARS-CoV-2是导致COVID-19的冠状病毒,它与一种名为ACE2的受体结合。ACE2在调节血压、血容量和炎症方面发挥着多种作用。它存在于全身组织中,特别是在肺部、心脏、动脉、肾脏和肠道中。研究推测,与COVID-19相关的一系列症状可能源于这种冠状病毒与ACE2结合并使得后者无法执行它的正常功能。

Procko博士介绍,“给予基于ACE2的诱饵受体可能不仅可以中和感染,而且还可能具有拯救失去的ACE2活性和直接治疗COVID-19方面的额外好处。”作为一种潜在的治疗剂,诱饵受体比其他药物有优势:为了躲避它,病毒必须以某种方式变异,这就使得它的传染性得以降低。

“诱饵受体的一个好处是,它与天然受体非常相似。因此,病毒在不丧失与天然受体结合能力的情形下,不能轻易地适应以逃避中和。这意味着病毒获得抵抗力的能力有限。”

虽然ACE2与SARS-CoV-2结合,但它并没有为此进行优化,这意味着这种受体的微小突变可能会使得这种结合变得更强,这使得它成为诱饵受体的理想候选物。

研究学者检查了2000多个ACE2突变,并产生了表面携带ACE2突变受体的细胞。通过分析这些细胞与SARS-CoV-2的相互作用,发现了三种突变的组合使得这种受体与这种冠状病毒的结合强度提高了50倍,这使得携带这三种突变的ACE2受体成为这种冠状病毒的更具吸引力的靶标。

随后,其构建出一种可溶性的基因改造受体。在从细胞上脱离下来后,这种可溶性受体悬浮在溶液中,作为诱饵受体与SARS-CoV-2自由互动。

目前还需要开展进一步的研究来确定这种诱饵受体是否可以成为COVID-19的有效治疗药物或预防剂。

Procko博士及其团队正在测试这种诱饵受体在小鼠身上是否安全稳定,希望能够成功在动物身上显示出治疗疾病的效果,也希望这些数据能够促进在人体身上开展临床试验。此外,研究团队还在探索这种诱饵受体如何与其他冠状病毒结合,以助力大流行病的遏制。

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