美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)出一種新冠病毒關(guān)鍵蛋白——刺突蛋白變體的新版本。他們23日在《科學(xué)》雜志上發(fā)表研究報(bào)告稱,這種被稱為HexaPro的蛋白變體穩(wěn)定性更高,表達(dá)量更大,有望推動(dòng)新冠疫苗的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。
在開(kāi)發(fā)新冠疫苗的過(guò)程中,大多數(shù)研究都將目標(biāo)集中在靶向刺突蛋白上,該蛋白是病毒進(jìn)入并感染人類細(xì)胞的關(guān)鍵??茖W(xué)家們開(kāi)發(fā)出S-2P等刺突蛋白變體以提高疫苗產(chǎn)生免疫反應(yīng)及可大量生產(chǎn)的能力。但這些修飾版本并不足夠穩(wěn)定,也難以在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中大規(guī)模生產(chǎn)。
為克服這些問(wèn)題,德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校研究團(tuán)隊(duì)仔細(xì)分析了刺突蛋白的結(jié)構(gòu),研究了各種變化對(duì)蛋白化學(xué)性質(zhì)的影響。他們確定了100種結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的刺突蛋白修飾方案,從中找出了26種可以提高蛋白表達(dá)量和穩(wěn)定性的版本,最終創(chuàng)建出了含有六個(gè)有益脯氨酸替代物的變體HexaPro。
測(cè)試表明,HexaPro的表達(dá)量比S-2P高9.8倍,可以在55℃的溫度下承受30分鐘,可以在室溫下保存2天,并能在多次冷凍和解凍過(guò)程中保持穩(wěn)定。這意味著,該蛋白變體不僅更易于存儲(chǔ)和運(yùn)輸,也能夠大量生產(chǎn)。
研究人員指出,HexaPro的原始版本,也就是S-2P,已經(jīng)在多種新冠病毒候選疫苗中使用。與S-2P相比,HexaPro優(yōu)勢(shì)更明顯,既能夠提高基于DNA或mRNA的疫苗的功效,也能夠擴(kuò)大以實(shí)際病毒蛋白作為抗原的亞單位疫苗的單位時(shí)間產(chǎn)量,使疫苗的工業(yè)化生產(chǎn)成為可能,這會(huì)對(duì)下一代冠狀病毒疫苗設(shè)計(jì)產(chǎn)生廣泛的影響,極大減輕全球面臨的公共衛(wèi)生壓力。
總編輯圈點(diǎn)
和SARS病毒一樣,新冠病毒也通過(guò)刺突蛋白識(shí)別人體ACE2蛋白進(jìn)入人體細(xì)胞。自然而然,新冠病毒刺突蛋白成為此次疫情中的研究前沿和熱點(diǎn)。今年2月,科學(xué)家破解了新冠病毒刺突蛋白的結(jié)構(gòu)。隨后,又有科研團(tuán)隊(duì)解析出ACE2全長(zhǎng)蛋白與新冠病毒刺突蛋白受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。此次,科學(xué)家又成功設(shè)計(jì)出新冠病毒刺突蛋白變體的新版本。這些研究都將大大推動(dòng)新冠病毒疫苗和藥物的研發(fā)進(jìn)程。