質量光度計在SARS-CoV-2方麵的應用
應用案例（質量光度計）：質量光度計在SARS-CoV-2方麵的應用
Mass Photometry on SARS-CoV-2
翻譯整理：棋牌95至尊
質量光度法定量了溶液中生物分子的質量分布。它在分析低聚態和定量蛋白-蛋白相互作用方麵的用途被用於(yu) 研究突發性SARS-CoV-2病毒的刺突蛋白及其與(yu) ACE2受體(ti) 的相互作用，這被認為(wei) 是病毒進入人類細胞的主要途徑。
當前SARS-CoV-2大流行的出現引發了大量與(yu) 冠狀病毒進入宿主細胞機製有關(guan) 的功能和結構研究。刺突糖蛋白通過與(yu) 人血管緊張素轉換酶2 (ACE2)緊密相互作用，形成從(cong) 病毒表麵突出的同源三聚體(ti) ，作為(wei) 刺突蛋白的功能受體(ti) 。該蛋白隨後被宿主蛋白酶裂解，從(cong) 而通過廣泛的不可逆構象變化激活該蛋白進行膜融合。
在這裏，我們(men) 提出了一種基於(yu) 質量光度法的分析方法，可以了解穗狀糖蛋白的寡聚態、與(yu) ACE2的相互作用以及直接與(yu) ACE2作用的受體(ti) 結合域(RBD)的構象狀態的一些關(guan) 鍵方麵。這些rbd可以是“向上"構象，可以與(yu) ACE2相互作用，也可以是“向下"構象，不可能相互作用(圖1)。
我們(men) 可以證明重組產(chan) 生SARS-CoV-2飆升ectodomain形式定義(yi) 良好的三聚物(圖2)。在挑戰ACE2,可以識別不同的人口相對應綁定一個(ge) 或多個(ge) 副本ACE2每三聚物(圖2)這表明混合人口rbd的向上或向下的構象,以及ACE2與(yu) 刺突蛋白內(nei) 可接近的rbd的功能結合。
圖1：SARS-CoV2棘突外結構域與(yu) ACE2複合物的結構，其中一個(ge) RBD位於(yu) “上"位置，兩(liang) 個(ge) RBD位於(yu) “下"位置。將SARS-CoV2 spike (6VSB)的低溫電子顯微鏡結構疊加到與(yu) SARS-CoV2 RBD (6M17)配合物中的ACE2晶體(ti) 結構上，建立了該模型。ACE2顯示為(wei) 綠色。三聚體(ti) 棘突蛋白顯示為(wei) 具有結合能力的構象的RBD為(wei) 粉紅色，n端結構域(NTD)為(wei) 紫色，RBD為(wei) 藍色。其他單體(ti) 顯示為(wei) 淺灰色和深灰色。
圖2：SARS-CoV-2棘突外域及其與(yu) ACE2相互作用的質譜特征。重組SARS-CoV-2棘突外結構域的質量直方圖(上麵板)，也顯示該蛋白三聚體(ti) 形式的低溫電子顯微鏡結構的頂視圖。ACE2質量直方圖(下圖)。該插圖顯示，SARS-CoV-2棘突外結構域可以結合多個(ge) ACE2副本，表明在一個(ge) 三聚體(ti) 中，幾個(ge) rbd可以處於(yu) 能夠勝任結合的位置。
當前SARS-CoV-2大流行的出現引發了大量與(yu) 冠狀病毒進入宿主細胞機製有關(guan) 的功能和結構研究。刺突糖蛋白通過與(yu) 人血管緊張素轉換酶2 (ACE2)緊密相互作用，形成從(cong) 病毒表麵突出的同源三聚體(ti) ，作為(wei) 刺突蛋白的功能受體(ti) 。該蛋白隨後被宿主蛋白酶裂解，從(cong) 而通過廣泛的不可逆構象變化激活該蛋白進行膜融合。
在這裏，我們(men) 提出了一種基於(yu) 質量光度法的分析方法，可以了解穗狀糖蛋白的寡聚態、與(yu) ACE2的相互作用以及直接與(yu) ACE2作用的受體(ti) 結合域(RBD)的構象狀態的一些關(guan) 鍵方麵。這些rbd可以是“向上"構象，可以與(yu) ACE2相互作用，也可以是“向下"構象，不可能相互作用(圖1)。
我們(men) 可以證明重組產(chan) 生SARS-CoV-2飆升ectodomain形式定義(yi) 良好的三聚物(圖2)。在挑戰ACE2,可以識別不同的人口相對應綁定一個(ge) 或多個(ge) 副本ACE2每三聚物(圖2)這表明混合人口rbd的向上或向下的構象,以及ACE2與(yu) 刺突蛋白內(nei) 可接近的rbd的功能結合。
在這裏，我們(men) 介紹了使用質量光度法研究SARS-CoV-2刺突蛋白結合ACE2受體(ti) 的機製。我們(men) 可以進一步擴展這項實驗，以監測抗體(ti) 如何與(yu) 刺突蛋白三聚體(ti) 結合，並最終破壞與(yu) ACE2的相互作用。
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