作者格伦达·楚伊，美国国家加速器实验室 这张照片显示了一种冠状病毒的“尖峰”的详细结构，这种冠状病毒会引起感冒症状——这种冠状病毒与引起COVID-19的冠状病毒相比，相对较温和
尖刺与受害者细胞上的受体结合，开始感染
它们由三种蛋白质分子组成，显示为蓝色、绿色和橙色，点缀着糖分子(黄色)，在病毒的生命周期和逃避免疫系统的能力中起着重要作用
SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的科学家用一种新的方法制作了这张照片，显示了它们自然状态下的尖峰，产生了更快、更真实的感染器官快照
信用:K
张等
生物物理发现季刊，2020年 冠状病毒，如引起COVID-19的冠状病毒，布满了与受害者细胞受体结合的蛋白质“尖峰”，这是感染的第一步
现在，科学家们已经制作了第一张这些尖刺在自然状态下的详细图像，同时仍然附着在病毒上，并且没有使用可能扭曲其形状的化学固定剂
他们说，他们的方法结合了低温电子显微镜和计算，应该可以更快、更真实地捕捉各种冠状病毒株的感染机制，这是设计治疗药物和疫苗的关键一步
“这样做的好处是，当你纯化一种尖峰蛋白并对其进行单独研究时，你就失去了重要的生物学背景:它在完整的病毒颗粒中看起来是什么样的？美国能源部第二语言习得委员会国家加速器实验室和斯坦福大学的教授、该研究的资深作者赵华说
他们在《生物物理发现季刊》中描述了他们的结果
已知七种冠状病毒会感染人类
四个导致相对轻微的疾病；旧金山维塔利特研究所的病毒分子生物学专家、合著者金靖说，其他三种病毒——包括导致新冠肺炎的非典病毒——可能是致命的
维塔利特的科学家从人类和动物的血液和粪便样本中寻找病毒，在像当前大流行这样的疫情爆发期间筛选血液样本，并研究病毒与其宿主之间的相互作用
这张旋转图像显示了导致感冒症状的冠状病毒的“尖峰”的详细结构，这种冠状病毒与导致新冠肺炎病的冠状病毒相比较为温和
尖刺与受害者细胞上的受体结合，开始感染
它们由三种蛋白质分子组成，显示为蓝色、绿色和橙色，点缀着糖分子(黄色)，在病毒的生命周期和逃避免疫系统的能力中起着重要作用
SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的科学家用一种新的方法制作了这张照片，显示了它们自然状态下的尖峰，产生了更快、更真实的感染器官快照
信用:K
张等
生物物理发现季刊，2020年 金说，导致病毒的毒性如此之强，以至于世界上只有几个低温电磁实验室能够以足够高的生物安全控制水平来研究它
因此，在这项研究中，研究小组研究了一种更温和的冠状病毒株NL63，它会引起普通感冒症状，每年造成约10%的人类呼吸道疾病
它被认为和新冠肺炎病毒一样附着在人类细胞表面的相同受体上
研究人员没有用化学方法去除和纯化NL63的尖峰蛋白，而是将完整的病毒快速冷冻成玻璃状，保持其成分的自然排列
然后，他们在斯坦福-SLAC低温电磁设备中使用低温电磁仪器制作了数千张随机定向病毒的详细图像，数字化提取了包含尖峰蛋白的部分，并将它们结合起来获得高分辨率的图像
“我们看到的结构与病毒表面的结构完全相同，没有化学制品，”金说
“以前从来没有这样做过
" 该小组还确定了糖分子在糖基化过程中附着在尖峰蛋白上的位置，糖基化在病毒的生命周期和逃避免疫系统的能力中起着重要作用
他们的图谱包括三个糖基化位点，这些位点已经被预测过，但以前从未被直接看到过
金说，尽管德国的一个研究小组使用了类似的方法从SARS-CoV-2病毒中数字化提取尖峰蛋白的图像，但他们必须先将病毒固定在甲醛中，这样就不会有感染任何人的危险，而且这种处理可能会导致化学变化，从而影响对真实结构的观察
她说，展望未来，该团队希望找出与人类细胞受体结合的尖峰部分是如何被激活的，并使用相同的技术研究导致新冠肺炎的病毒的尖峰蛋白，这将需要专门的生物危害控制设施
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