作者康纳·班福德，《对话》 向斯派克问好
信用:国家过敏和传染病研究所 一种新型冠状病毒的出现引发了人们对该病毒中被称为尖峰蛋白的部分的新兴趣
与其他密切相关的变异体相比，新的变异体对尖峰蛋白有几个特殊的变化——这就是为什么它比我们以前观察到的病毒的其他无害变化更令人担忧的原因之一
新的突变可能会改变尖峰的生物化学，并可能影响病毒的传播程度
刺突蛋白也是目前新冠肺炎疫苗的基础，该疫苗寻求产生针对刺突蛋白的免疫反应
但是尖峰蛋白到底是什么，为什么这么重要？ 细胞入侵者 在寄生虫的世界里，许多细菌或真菌病原体可以在没有宿主细胞感染的情况下自行存活
但是病毒不能
相反，它们必须进入细胞内部进行复制，在那里它们利用细胞自身的生化机制来制造新的病毒颗粒，并传播到其他细胞或个体
我们的细胞进化来抵御这种入侵
细胞生命对入侵者的主要防御之一是它的外壳，它由脂肪层组成，包含组成细胞的所有酶、蛋白质和脱氧核糖核酸
由于脂肪的生物化学性质，其外表面带有很高的负电荷并具有排斥性
病毒必须穿过这个屏障才能进入细胞
非典冠状病毒分子
信用:克勒卡/Shutterstock 像细胞生命一样，冠状病毒本身被一层被称为包膜的脂肪膜所包围
为了进入细胞内部，包膜病毒利用蛋白质(或糖蛋白，因为它们经常被光滑的糖分子覆盖)将自己的膜与细胞的膜融合，并接管细胞
冠状病毒的尖峰蛋白就是这样一种病毒糖蛋白
埃博拉病毒有一种，流感病毒有两种，单纯疱疹病毒有五种
道钉的结构 穗状蛋白由1273个氨基酸组成的线性链组成，整齐地折叠成一个结构，其中布满了多达23个糖分子
尖峰蛋白喜欢粘在一起，三个独立的尖峰分子相互结合形成一个功能性的“三聚体”单元
刺针可被细分为不同的功能单元，称为结构域，它们完成蛋白质的不同生化功能，如与靶细胞结合，与膜融合，使刺针位于病毒包膜上
非典冠状病毒分子
信用:克勒卡/Shutterstock SARS-CoV-2的尖峰蛋白粘附在大致呈球形的病毒颗粒上，嵌入包膜内并向外投射到空间，随时准备粘附在毫无防备的细胞上
据估计，每种病毒大约有26个尖峰三聚体
这些功能单元中的一个与我们细胞表面的一种叫做ACE2的蛋白质结合，引发病毒颗粒的摄取，最终导致膜融合
这种尖峰还涉及其他过程，如组装、结构稳定和免疫逃避
疫苗与尖峰蛋白 鉴于尖峰蛋白对病毒的重要性，许多抗病毒疫苗或药物都是针对病毒糖蛋白的
对于SARS-CoV-2，辉瑞/生物技术公司和莫德纳公司生产的疫苗指示我们的免疫系统制造我们自己版本的尖峰蛋白，这发生在免疫接种后不久
在我们的细胞内产生尖峰，然后开始保护性抗体和T细胞产生的过程
尖峰蛋白由不同的部分组成，执行不同的功能
信用:罗汉比尔辛格，抄送 SARS-CoV-2病毒随着时间的推移正在发生变化
信用:美国加州大学RML分校 SARS-CoV-2的尖峰蛋白最令人担忧的特征之一是它在病毒进化过程中如何随时间移动或改变
这种蛋白质被编码在病毒基因组中，随着病毒的进化，它会变异并改变其生化特性
大多数突变都是无益的，要么阻止了尖峰蛋白的工作，要么对其功能没有影响
但有些可能会导致变化，使新版本的病毒更容易传播或传染，从而获得选择性优势
发生这种情况的一种方式是通过尖峰蛋白的一部分发生突变，阻止保护性抗体与其结合
另一种方法是让尖刺对我们的细胞“更有粘性”
这就是为什么改变尖峰信号功能的新突变特别受关注——它们可能影响我们如何控制非典病毒的传播
在英国和其他地方发现的新变体在棘突和进入细胞的部分蛋白质中有突变
实验必须在实验室进行，以确定这些突变是否以及如何显著改变峰值，以及我们目前的控制措施是否仍然有效
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