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科技工作者之家 2020-03-04
来源:中国实验动物学会订阅号
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中国实验动物学会 吕丹 供稿
知识卡片
人体器官或组织上的细胞,上面存在着多种受体蛋白,这些受体蛋白如同无数把锁,为我们人体看家护院,维护着正常的生命活动,只有对应的钥匙,才能开启细胞的大门,进入人体。人体细胞表面的一个叫ACE2的受体蛋白,就是其中的一把锁,而新型冠状病毒表面存在着一个叫S蛋白的结构,就像一把钥匙,它能够特异性地与ACE2蛋白结合,顺利地打开锁,并开启新冠病毒感染人体的VIP通道。
Q
新冠病毒入侵人体的VIP通道是什么呢?
病毒的终极目标是细胞中的细胞核,为此病毒得通过人体的抗体、细胞膜及细胞内“分拣站”三道防线。为防止外来敌人的入侵,人体细胞采取了在细胞表面加锁的方式来保护自己,而病毒在数亿年的进化中完美地复制了这把钥匙。
下面就给大家介绍下两者的结构。
新型冠状病毒是冠状病毒家族成员之一,该家族成员因外包膜凸起类似“皇冠”而得名,内部是正链单股RNA。S蛋白全名为刺突表面糖蛋白,位于新冠病毒最外层,即“皇冠”上凸起的尖刺结构。
图1. 冠状病毒结构示意图
(图片转自Nature Reviews Microbiology杂志)
ACE2全名为血管紧张素转化酶2,是一种跨膜蛋白,主要位于肺脏,心脏,肾脏和肠道中,其表达水平与心血管疾病状态相关,并参与血压的调节。科学家们已经通过冷冻电镜技术观察到了ACE2的结构图像,ACE2位于细胞外侧的部位呈现爪状结构,提供了S蛋白的直接结合位点。
所以从两者的结构来看,新冠病毒的S蛋白以三聚体形式,紧紧抓住并横跨在ACE2蛋白上,“挟持”了原本参与血压调节的ACE2蛋白,就像钥匙插入锁芯,打开细胞之门,让细胞错误的以为是营养物质,畅通无阻的进入细胞内,成为其入侵人体的VIP通道。最终一部分病毒冲破所有防线抵达细胞核,进行大量复制繁殖,并感染更多的细胞。
此外,新型冠状病毒很狡猾,它对自身蛋白进行了改造,使其与ACE2蛋白的结合力变强,科学家们认为这也是新冠病毒比SARS具有更强传染性的可能原因之一。
A
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原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0NzE0MDc3NQ==&mid=2247484990&idx=4&sn=22340197add57be15ff75ad9de9ad465&chksm=fb53a3f6cc242ae0bdeab0e1aa50ae4036829ad658b5afe249ded3a95ebf1b6146036edd608c&scene=27#wechat_redirect
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