Delta变体的刺突蛋白融合到细胞膜上的速度远远快于其他五种变体
信用:DOI: 10
1126/科学
abl9463 新型冠状病毒的三角洲变种已经席卷了地球，在短短几个月内成为主要的变种
波士顿儿童医院发表在《科学》杂志上的一项新研究解释了为什么德尔塔病毒传播如此容易，感染人群如此迅速
它还提出了开发下一代新冠肺炎疫苗和治疗的更有针对性的策略
去年春天，研究负责人陈冰博士
D
，展示了早期的几种新型冠状病毒变种(α、β、G614)如何变得比原始病毒更具传染性
每一种变异体都获得了一种基因变化，这种变化稳定了病毒表面的刺突蛋白，这种蛋白是目前疫苗的基础
但不久后出现的三角洲变种是迄今已知的最具传染性的变种
陈和同事们开始理解为什么
“我们认为一定有非常不同的事情发生，因为德尔塔在所有的变体中脱颖而出，”陈说
“我们发现了一种特性，我们认为这种特性解释了它的传播性，到目前为止，这种特性似乎是德尔塔独有的
" 快速融合，快速进入 要让新型冠状病毒病毒感染我们的细胞，它的尖刺必须首先附着在一种叫做ACE2的受体上
然后尖刺会戏剧性地改变形状，自我折叠
这种折刀动作将病毒的外膜与我们的细胞膜融合，让病毒得以进入
通过两种基于细胞的分析，陈和他的同事证明了delta的刺突蛋白尤其擅长膜融合
这使得一种模拟的三角洲病毒比其他五种新型冠状病毒病毒更快更有效地感染人类细胞
Delta具有优势，尤其是当细胞中ACE2受体的含量相对较低时
“膜融合需要大量的能量和催化剂，”陈解释说
“在不同的变体中，delta在催化膜融合的能力上脱颖而出
这解释了为什么delta传播得更快，为什么你可以在更短的时间内接触到它，为什么它可以感染更多的细胞并在体内产生如此高的病毒载量
" 这个带状图显示了在病毒与其靶细胞融合之前Delta变体的刺突蛋白的结构，突出了NTD突变E156G、T19R、F157del、R158del和G142D，以及RBD突变L452R和T478k
信用:波士顿儿童医院 根据结构设计干预措施 陈和他的同事还研究了变异体的突变如何影响刺突蛋白的结构
使用分辨率低至原子水平的冷冻电子显微镜，他们对来自δ、κ和γ变体的刺突蛋白进行成像，并将它们与先前表征的G614、α和β变体的刺突进行比较
所有六个变异体都显示了我们的免疫系统识别的刺突蛋白的两个关键部分的变化:受体结合域(RBD)，它与ACE2受体结合，和N末端域(NTD)
任何一个结构域的突变都会使我们的中和抗体不太能与刺突结合并抑制病毒
“我们注意到德尔塔的第一件事是NTD发生了很大的变化，这是它对中和抗体产生耐药性的原因，”陈说
“RBD也发生了变化，但这并没有导致抗体耐药性的改变
达美仍然对我们测试的所有RBD靶向抗体保持敏感
" 研究人员观察了其他变体，发现每种变体都以不同的方式改变了NTD的轮廓
RBD也发生了变异，但变化更加有限
RBD的整体结构在所有变异体中保持相对稳定，可能是为了保持刺突与ACE2受体结合的能力
因此，研究人员认为，RBD是下一代疫苗和抗体治疗的更有利目标
“我们不想以NTD为目标，因为病毒会迅速变异并改变其结构；这是一个移动的目标，”陈阐述道
“以RBD为目标可能是最有效的——将免疫系统集中在那个关键区域，而不是整个刺突蛋白
"
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