麻省理工学院的安妮·特拉顿 这张图显示了非典病毒包膜蛋白E的五螺旋束，里面有一个灰色的水柱
学分:麻省理工学院 麻省理工学院的化学家已经确定了在非典病毒中发现的一种蛋白质的分子结构
这种被称为包膜蛋白E的蛋白质形成了一个阳离子选择性通道，在病毒自我复制和刺激宿主细胞炎症反应的能力中起着关键作用
麻省理工学院化学教授梅红说，如果研究人员能够设计出阻断这一通道的方法，他们也许能够降低病毒的致病性，并干扰病毒的复制
在这项研究中，研究人员研究了两种阻断通道的药物的结合位点，但这些药物结合很弱，因此它们不是E蛋白的有效抑制剂。
这项新研究的资深作者洪说:“我们的发现可能有助于药物化学家设计出针对这种高亲和力通道的替代小分子。”
麻省理工学院研究生文卡塔·曼荼罗是这篇论文的主要作者，发表在《自然结构和分子生物学》上
其他作者包括麻省理工学院博士后马修·麦凯，麻省理工学院研究生亚历山大·谢尔巴科夫和奥雷利奥·德雷尼，以及雅典大学药物化学教授安东尼奥斯·科洛库里斯
结构性挑战 洪(音)的实验室专门研究嵌入细胞膜的蛋白质结构，由于脂质膜的紊乱，这种结构常常难以分析
利用核磁共振(NMR)光谱学，她以前已经开发了几种技术，使她能够获得关于这些嵌入膜的蛋白质的准确的原子级结构信息
今年早些时候，当SARS-CoV-2爆发时，洪(音译)和她的学生们决定将他们的研究重点放在一种新型冠状病毒蛋白上
她缩小了E蛋白的范围，部分原因是它类似于一种被称为M2质子通道的流感蛋白，这是她以前研究过的
两种病毒蛋白都是由几个螺旋蛋白束组成的
“我们在大约1
洪说:“5年的艰苦工作教会了我们如何从零开始克隆、表达和纯化病毒膜蛋白，以及采用什么核磁共振实验策略来解决同寡聚螺旋束的结构。”
“那次经历成了研究非典的最佳训练场地
" 研究人员能够在两个半月内克隆并纯化E蛋白。
为了确定它的结构，研究人员将它嵌入类似细胞膜的脂质双层中，然后用核磁共振进行分析，核磁共振利用原子核的磁性来揭示包含这些原子核的分子的结构。
他们在麻省理工学院的最高场核磁共振仪器上不间断地测量了两个月的核磁共振谱，一台900兆赫的光谱仪，以及800兆赫和600兆赫的光谱仪
洪和她的同事发现嵌入脂双层的E蛋白的一部分，被称为跨膜区，组装成一束五个螺旋
这些螺旋在这个束内基本上保持不动，形成了一个比M2流感通道狭窄得多的紧密通道
研究人员还在通道的一端发现了几种氨基酸，这些氨基酸可能会将钙等带正电荷的离子吸引到通道中
他们相信他们在这篇论文中报告的结构是通道的闭合状态，他们现在希望确定打开状态的结构，这将揭示通道是如何打开和关闭的
基础研究 研究人员还发现，两种药物——用于治疗流感的金刚烷胺和用于治疗高血压的六亚甲基二胺——可以阻断E通道的入口
然而，这些药物只与E蛋白弱结合
洪说，如果能开发出更强的抑制剂，它们可能是治疗的潜在候选药物
她补充说，这项研究表明，基础科学研究可以为解决医学问题做出重要贡献
“即使大流行已经结束，重要的是我们的社会要认识到并记住，对病毒蛋白或细菌蛋白的基础科学研究必须继续大力进行，这样我们才能先发制人地应对大流行，”洪说
“不这样做的人力成本和经济成本太高了
"
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