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被忽视的“聚糖”可以调节COVID-19的刺突蛋白功能
图片:一个分子模型显示了严重糖基化的SARS-CoV-2刺突蛋白(青色，糖基以灰色和其他颜色表示)与细胞ACE2受体(黄色)结合。一项新的研究强调了N-聚糖，特别是那些附着在刺突蛋白N61和N801位点的蛋白，以及N-聚糖伴侣蛋白在调节SARS-CoV-2传染性方面的关键作用。 如果你是一个科学新闻的狂热读者，你可能听说过病毒蛋白质，如COVID-19刺突蛋白。在病毒的解剖结构中，可能不太为人所知的是一类叫做聚糖的分子。但这些也很重要。 糖聚糖是装饰病毒表面的复杂碳水化合物，“每个病毒都有不同的碳水化合物分布，”纽约州布法罗大学的工程和医学研究员Sriram Neelamegham说。正如他解释的那样，HIV利用聚糖作为盾牌，利用这些分子来躲避对抗病毒的抗体。他补充说，H1N1是一种流感病毒，它利用聚糖进入宿主细胞。现在，Neelamegham和其他科学家一起阐明了聚糖在导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒功能中可能发挥的作用。在一项新的研究中，他的团队分析了一个称为N聚糖的聚糖子集，重点是附着在SARS-CoV-2刺突蛋白上的N聚糖。研究人员发现，其中几个N聚糖——特别是那些附着在刺突蛋白N61和N801位点上的N聚糖——可能对SARS-CoV-2的功能至关重要。研究发表于9月23日的《Science Advances》， Neelamegham说:“我们发现，特定的n聚糖似乎调节了SARS-CoV-2刺突蛋白的发育和功能成熟。这很重要，因为刺突蛋白对病毒进入宿主细胞非常重要。” 该研究在一定程度上使用了被称为病毒样颗粒(VLPs)的SARS-CoV-2病毒的人工复制体。研究中使用的VLPs专门用于防止刺突蛋白上各种N聚糖的形成。在这些研究中，与N61和N801相关的修饰降低了VLPs进入宿主细胞的能力约75-85%，这表明这些聚糖是病毒的关键弱点，根据研究。 Neelamegham说，虽然还需要更多的研究来确定发生这种情况的确切原因，但N61和/或N801可能在帮助将刺突蛋白折叠成合适的结构中发挥了作用。 为了了解折叠机制，他的团队研究了各种细胞内碳水化合物结合“伴侣”或“凝集素”的作用，这些“伴侣”或“凝集素”协助合成尖刺。这些研究表明，一种名为calnexin的“伴侣”蛋白促进了这种类型的折叠，调节VLP进入宿主细胞。这很有趣，Neelamegham说，因为已知calnexin与N聚糖结合，尽管科学家们不确定calnexin是否与N61和N801的聚糖以及其他聚糖专门相互作用。 研究结果强调，刺突蛋白上的N链聚糖可能是COVID-19的潜在药物靶点。Neelamegham说，研究的下一步是使用合适的动物模型来验证这些发现。该研究还强调了研究聚糖在病毒引起的其他疾病中的作用的重要性。 “与蛋白质的研究相比，糖组学是一个次要的领域:更多的研究人员专注于蛋白质，因为中和抗体的主要目标是蛋白质表位，但我们的研究结果表明，这些聚糖在SARS-CoV-2病毒功能方面确实很重要。这就是为什么我们选择沿着这个方向走。” |
