霍华德·休斯医学研究所梅根·罗森 研究人员设计了一种三部分分子(粉色)，嵌入冠状病毒尖峰蛋白(蓝色)，将其固定在一种构象中，使其无法粘附到ACE2上，ACE 2是病毒进入人类细胞的受体。
所示的俯视图和侧视图
学分:沃特和曼克里克实验室/UCSF/HHMI 研究人员设计了一种分子，可以紧紧地粘附在冠状病毒的尖峰蛋白上，防止病毒感染细胞
这种分子有朝一日可能会用于治疗或预防新冠肺炎的雾化药物
在寻找阻止新型冠状病毒的药物的竞赛中，科学家们从不同寻常的来源中寻找灵感——比如美洲驼
一种新的实验室工程分子使冠状病毒SARS-CoV-2用来感染细胞的机制失活
它是模仿在一些动物如羊驼、羊驼和骆驼身上发现的简单而紧密的抗体
虽然这项研究仍处于初步阶段，但这项进展背后的团队希望他们的分子有朝一日可能成为一种抗病毒药物的关键成分，这种药物可以通过鼻腔喷雾输送
“仅仅在12周内，我们就发现了一种临床领先的分子，”霍华德·休斯医学研究所研究员彼德·瓦尔特说，他是加州大学旧金山分校(UCSF)的生物化学家，也是这项工作的共同负责人
该团队在2020年8月17日发布到bioRxiv的预印本中描述了这一进展
（同organic）有机
除了疫苗，针对非典的药物是控制新冠肺炎大流行的重要工具
研究人员已经确定了现有的药物，可以用于治疗病毒症状和帮助抑制严重感染
沃尔特说，但是一种专门设计来对抗非典病毒的药物可能更有效地在病毒引起严重疾病之前阻止它的发展
为了制造这种药物，他和其他人正在设计定制抗体
免疫细胞对感染产生抗体，但这种反应需要时间来发展
实验室制造的抗体可以在病毒站稳脚跟之前将其消灭
纳米体(右)比全尺寸抗体(左)更小、更简单、更稳定
学分:沃特和曼克里克实验室/UCSF/HHMI 那是骆驼进来的地方
羊驼和羊驼的抗体比人类的更简单——只有人类的十分之一，成分更少
这些被称为“纳米体”的剥离抗体是潜在的强有力的药物构建模块，UCSF的蛋白质工程师阿施·曼格里克说，他和沃尔特共同领导了这项研究
“由于它们独特的形状，它们通常能嵌入蛋白质缝隙的深处
“它们也比普通抗体更稳定
Manglik的实验室已经开发了这些合成蛋白质的大量集合，作为药物发现的资源
沃尔特说，当COVID-19大流行开始时，这些集合是寻找能使SARS-CoV-2失活的分子的最佳场所
迈克尔·肖夫是沃尔特实验室的一名研究生，他开始大规模挖掘曼里克的纳米体收藏
目标是:找到任何能够粘附冠状病毒尖峰蛋白的纳米体，这是病毒表面让它潜入细胞的关键
在一系列的实验室实验中，他和他的同事们筛选出了数十亿个不同的纳米体，其中只有几十个能牢固地附着在尖峰蛋白上
然后，他们设计了最有希望的候选物，将同一纳米体的三个拷贝连接成一条链
这三个分子紧紧地楔住病毒的尖峰蛋白，将它固定在一个防止附着在人类细胞上的形状上
研究人员还发现这种分子特别坚固
在试管实验中，一个单个纳米体在几分钟内从尖峰蛋白上脱落
该团队计算出，三件套的版本可以保持一周以上而不改变
这项工作还没有经过同行评审，但沃尔特和曼里克目前正在寻找能够生产和测试该分子在临床试验中的安全性和有效性的合作伙伴
他们希望这种分子有朝一日能够作为一种雾化药物，直接到达病人的肺部
沃尔特说，传统的抗体药物通常被注射到患者的血液中——当用喷雾器或鼻喷雾剂雾化时，大多数抗体会散开
初步测试表明，这种基于纳米体的新分子更加坚韧
纳米体在喷射时保持其形状和功能，也能经受冷冻干燥和加热
哈佛医学院的生物化学家安德鲁·克鲁斯说，纳米体药物的雾化输送“是一个令人兴奋的可能性，但它还没有被证明”，他曾与曼里克的团队合作建立纳米体收集，但没有参与目前的研究
“观察气溶胶释放的纳米物体在呼吸系统中停留多长时间是非常重要的，”他说
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