与人ACE2受体结合的Omicron变体刺突蛋白(紫色)的原子结构(蓝色)
信用:博士
斯里拉姆·苏布拉马年 UBC的研究人员是世界上第一个对omicron变体spike蛋白进行分子水平结构分析的人
这项分析是使用冷冻电子显微镜以接近原子分辨率完成的，揭示了这种严重变异的变种是如何感染人类细胞的，并且高度回避免疫
这一发现揭示了为什么奥米克隆具有高传播性，并将有助于加速更有效治疗的发展
博士；医生
UBC医学院生物化学和分子生物学系教授斯里拉姆·苏布拉马年(他/他)讨论了他的团队研究的意义，该研究目前正在接受同行评审，并在bioRxiv上以预印本形式提供
你用这项研究检验了什么？ 奥米克隆变异体史无前例地有37个尖峰蛋白突变——比我们见过的任何其他变异体都多3到5倍
这很重要，原因有二
首先，因为刺突蛋白是病毒附着并感染人类细胞的方式
其次，因为抗体附着在刺突蛋白上是为了中和病毒
因此，刺突蛋白上的小突变对病毒如何传播、我们的身体如何抵抗以及治疗的有效性有着潜在的重大影响
我们的研究使用冷冻电子显微镜和其他测试来了解突变如何在分子水平上影响omicron变体的行为
你的分析揭示了什么？ 我们看到几个突变(R493、S496和R498)在刺突蛋白和人类细胞受体ACE2之间产生了新的盐桥和氢键
这似乎增加了结合亲和力——病毒与人类细胞的结合力——而其他突变(K417N)降低了这种结合的强度
总的来说，研究结果表明，omicron比最初的新型冠状病毒病毒具有更高的结合亲和力，其水平更接近于我们在delta变体中看到的水平
值得注意的是，尽管有如此广泛的突变，奥米克龙变异体进化后仍然保持了与人类细胞有效结合的能力
抗体的有效性如何？ 我们的实验证实了我们在现实世界中看到的情况——在逃避通常用作治疗的单克隆抗体以及逃避疫苗和自然感染产生的免疫力方面，omicron spike蛋白远优于其他变体
值得注意的是，与未接种疫苗的新冠肺炎患者自然感染产生的免疫力相比，奥米克隆对疫苗产生的免疫力没有那么回避
这表明疫苗接种仍然是我们对抗奥米克龙变种的最佳防御手段
这些分子水平的变化告诉我们关于omicron变体的宏观行为有什么？ 我们所看到的尖峰蛋白突变的两个特征——与人类细胞的强结合和抗体逃避的增加——都可能是导致奥米克龙变异体传播性增加的因素
这些是促使变异体迅速传播的潜在机制，也是为什么奥米克隆会很快成为新型冠状病毒的主要变异体
我们如何看待一种如此有效地逃避免疫的变种？ 好消息是，了解刺突蛋白的分子结构将使我们能够在未来开发更有效的针对奥米克龙和相关变体的治疗方法
了解病毒如何附着并感染人类细胞意味着我们可以开发出破坏这一过程并中和病毒的治疗方法
我们团队的一个重要重点是更好地了解中和抗体的结合和对所有变异有效的治疗方法，以及如何利用这些方法开发抗变异的治疗方法
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