研究详细描述了欧米克隆刺突蛋白的变化

一个国际科学家团队已经确定了omicron变体的刺突蛋白的精确结构变化。他们的观察解释了这种病毒如何能够避开针对以前变体的抗体，并仍然保持高度传染性。

“这些发现提供了一个蓝图，研究人员可以用来设计新的对策，无论是疫苗还是治疗方法ο以及可能出现的其他冠状病毒变体，”西雅图华盛顿大学医学院霍华德休斯医学研究所研究员、生物化学副教授大卫·维斯勒说。他和旧金山Vir生物技术公司的Gyorgy Snell一起领导了这项研究工作。

研究人员在杂志上报告了他们的发现科学．

维斯勒实验室的博士后马修·麦卡勒姆(Matthew McCallum)和Vir生物技术科学家纳丁·楚德诺乔斯基(Nadine Czudnochowski)是这篇论文的主要作者。

2021年11月在南非首次发现的omicron变种，正在世界各地引起感染激增。除了具有高度传染性之外，这种变体还可以逃避针对早期变体的抗体，从而在已经接种疫苗的人和以前感染过的人之间产生突破性感染。

这种病毒的传染性被认为至少在一定程度上是由于病毒突刺的氨基酸序列发生了大量突变蛋白质．这种病毒利用刺突蛋白来锁定并进入它所感染的细胞。omicron刺突蛋白有37个突变，使其与2020年第一批SARS-CoV-2分离株不同。

维斯勒及其同事先前的研究表明，六种最常用的疫苗都能产生抗体，但只有一种疫苗除外单克隆抗体目前用于治疗感染，有一个减少或废除的能力，以中和欧米克隆。

但是该变体中的许多突变影响了负责附着和进入细胞的刺突蛋白区域的结构，该区域被称为受体结合域，许多人预计受体结合域结构的由此产生的变化可能会损害该变体与细胞上的目标结合的能力。这个目标是一种叫做血管紧张素转换酶-2的蛋白质，简称ACE2。然而，在他们的研究中，Veesler和他的同事们发现，这些变化实际上增加了受体结合域与ACE2结合的能力2.4倍。

为了了解omicron如何在保持与宿主受体ACE2有效相互作用的同时积累如此多的突变，Veesler和他的同事们使用冷冻电子显微镜和x射线晶体学研究揭示了omicron刺突蛋白的三维组织。这种方法使他们实现了约3埃的分辨率。在这个分辨率下，可以分辨出组成刺突蛋白的各个氨基酸的形状。研究人员还确定了刺突蛋白的结构变化如何影响对抗先前变体的抗体与Omicron结合的能力。

利用这些技术，科学家们揭示了突变如何改变蛋白质与抗体的相互作用，从而降低了几乎所有针对它的单克隆抗体的能力，而与此同时，刺突受体结合域结合ACE2的能力得到了增强。总的效果是使受体结合结构域有可能避开针对它的抗体，并与ACE2结合得更紧密。

维斯勒说，这些发现证明了SARS-CoV-2是一个多么强大的对手。

他指出:“这种病毒具有令人难以置信的可塑性:它可以发生很多变化，但仍然保持感染和复制所需的所有功能。”“而且几乎可以保证，欧米克隆不会是我们看到的最后一个变种。”

未来的目标应该是关注和确定更多的区域斯派克维斯勒说，如果不改变蛋白质，就会导致蛋白质失去功能。由于它们的重要性，即使蛋白质的其他部分发生突变，这些区域也倾向于保持保守。

因此，这种病毒蛋白质的保守区域很可能在任何新的病毒中保持不变变体这种情况可能会出现。维斯勒说，这些区域将成为新疫苗和治疗方法的理想靶点，这些疫苗和治疗方法不仅可以有效对抗新的变种，而且可以有效对抗新的sarbecovirus，包括SARS-CoV-2和SARS-CoV。