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纳米体是成像COVID-19的关键

纳米体是成像COVID-19的关键

由罗莎琳德·富兰克林研究所(Rosalind Franklin Institute)领导的英国蛋白质生产(Protein Production UK)合作项目的研究人员已经分离出纳米博地体(nanobodia)——一种用于研究的抗体,可与SARS-CoV-2病毒的“穗”蛋白结合。

该团队已经将这些纳米体提供给牛津大学的研究人员,这些纳米体与“穗”蛋白具有很高的亲和力。他们将把这些重要的研究工具广泛地提供给世界各地的其他研究小组。

纳米体是在骆驼(大羊驼、羊驼和骆驼)体内发现的抗体,它们比人类的抗体小得多。它们的高稳定性、小结构和专一性使它们成为在成像之前纯化和稳定蛋白质和蛋白质结构的理想材料。

富兰克林实验室的研究小组将他们的工作目标锁定在一种位于SARS-CoV-2病毒颗粒外的蛋白质上,这种病毒颗粒被称为“突刺”,在感染期间会与人类细胞结合。这种蛋白质有一个特定的区域——受体结合域(RBD)——负责这种结合作用。该蛋白是COVID-19研究的一个主要目标,因为它在感染中起着关键作用,而且可能是未来疫苗和治疗的一个强有力的目标。

利用包括低温电子显微镜(cryo-EM)在内的先进成像技术,纳米体可以稳定“脉冲”,从而在原子尺度上实现更好的成像。纳米体还能使RBD与靶标稳定结合,帮助研究人员更好地理解RBD在体内的行为,以及它如何与新药相互作用。

该团队还在研究他们发现的纳米体或从中获得的治疗方法是否可以用于制造高度特异性的“阻滞剂”,这种阻滞剂可以通过防止SARS-CoV-2病毒与人类细胞结合并导致感染,从而为covid19的治疗做出贡献。纳米体也有用于诊断、创建高效、快速测试的潜力。

Rosalind Franklin研究所所长James Naismith教授解释说:“一个蛋白质通常有多个目标位点(表位),人类免疫系统可以通过这些位点产生抗体。当抗体与特定的抗原决定基结合时,它们就“中和”了病毒,这就防止了进一步的感染,从而阻止了病毒的传播。PPUK是一种多伙伴合作的模式,它提供的工具将有助于研究SARS-CoV-2病毒的科学家。”

确定哪些纳米体具有“结合”和哪些具有“结合和中和”作用是该研究小组下一步的关键工作,他们还将寻找更广泛的纳米体,并将它们的作用与从患者样本中提取的人类抗体进行比较。

Ray Owens教授是富兰克林基金会英国蛋白质生产部门的负责人,他说:“在塑造、理解和治疗covid19方面,全球范围内的团队合作达到了前所未有的水平。我们正与牛津大学的同事合作使用富兰克林实验室开发的纳米体,以深入了解引起COVID -19的病毒的结构。”

罗莎琳德富兰克林研究所是一个新的国家研究机构,由英国工程和物理科学研究理事会资助。它的使命是在物理和工程科学领域开发和应用颠覆性的新技术,以改变英国的生命科学研究和制药行业。

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