马克斯·普朗克学会玛格达莱娜·诺尔特著 CoV-2病毒表面
一个尖峰蛋白分子被半透明地显示出来，以强调其复杂的空间结构
信用:MPI f
生物物理学 自大流行开始以来，世界各地的科学家一直在紧张工作，以准确描述新型非典-冠状病毒的特征
只有通过详细了解病毒是如何构建的以及它是如何复制的，才能确定有效的抗病毒药物和疫苗的目标
各种马克斯·普朗克研究所正在研究非典冠状病毒的原子级结构，从而为该疾病提供了有价值的见解
基础研究中有前途的项目可以在先导发现中心的帮助下转移到新药物的开发上
虽然抗非典疫苗已经在世界范围内开始接种，但在大流行将近一年后，仍然没有有效的药物治疗新冠肺炎
用于其他感染的抗病毒药物并不(或只是不够)有效
即使是病毒结构和功能上最小的差异也会对药物的疗效产生相当大的影响
因此，马克斯·普朗克研究所的科学家们正在密切研究非典冠状病毒的表面结构，以及病毒在受感染细胞中复制的过程
目的是为可能的疗法寻找新的目标
尖峰蛋白比以前想象的更灵活 在法兰克福的马克斯·普朗克生物物理研究所，马丁·贝克和格哈德·悍马及其工作组一直在详细研究尖峰蛋白的结构
病毒需要这种表面蛋白才能感染细胞
尖峰蛋白与人类细胞的ACE2受体结合
然后病毒与细胞膜融合，将其遗传物质释放到细胞内部
然而，尖峰蛋白在病毒表面的暴露位置也使其成为免疫系统的重要目标
因此，它是疫苗和抗病毒疗法发展的焦点
在冷冻电子显微镜的帮助下，马丁·贝克以接近原子的分辨率破译了蛋白质的结构
基于这一结构数据，格哈德·胡默接着在计算机模拟中分析了其自然环境中的尖峰蛋白的特性
研究人员得出了一些令人惊讶的结论:蛋白质固定在病毒表面的柄被证明是出乎意料的柔软
“蛋白质可能需要这种流动性，以便最佳地与靶细胞上的受体结合”，Hummer解释说
分析还表明，抗体可以很好地结合到尖峰蛋白的上部，而蛋白的其他部分被糖链包裹，以保护它们不被免疫系统识别
“有了这些知识，我们现在可以确定哪些区域可能是疫苗或治疗性抗体的目标”，Hummer解释道
测试台上的药物 马克斯·普朗克生物物理化学研究所的帕特里克·克莱姆的研究重点是病毒在细胞中的复制
克莱姆在研究RNA聚合酶方面有多年的经验，这是遗传物质的“复制机器”
“大流行爆发后，我们开发了一种独特的方法，使分子细节在很短的时间内可见”，克莱姆解释说
例如，他和他的团队以创纪录的时间确定了非典冠状病毒的核糖核酸聚合酶的结构
现在，对SARS-CoV2聚合酶的精确了解使我们有可能密切研究它与抗病毒药物的相互作用
在埃博拉病毒感染中，药物瑞米司韦用于抑制病毒聚合酶
这是欧盟批准的治疗新冠肺炎的唯一药物
然而，它几乎没有影响
克莱姆和他的同事们发现，整合到核糖核酸链中的remdesivir抑制了核糖核酸聚合酶的继续
然而，这种抑制不是永久性的
因此，Remdesivir只能减缓病毒的复制，但不能完全阻止它
“我们对机械论的细节有了独特的见解
这反过来让我们对这种疾病有了更好的了解，”克莱姆说
他和他的团队现在想研究病毒聚合酶与其他已知药物的相互作用
在马克斯·普朗克分子生理学研究所的合作下，物质库的筛选将有助于识别全新的活性成分候选物
为了能够有效地从基础研究中开发出有前景的成果，马克斯-普朗克科学研究院和马克斯-普朗克创新中心成立了铅发现中心
董事总经理伯特·克莱布希望缩小基础研究和药物开发之间的资金缺口，这样就不会因为缺乏资金而停止有希望的抗冠状病毒项目
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