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42天,解锁病毒入侵“密钥”

2020-04-01

文萃报·周五版 2020年12期
关键词:密钥课题组受体

刚过而立之年的兰君,是清华大学博士生,庚子春节,是他过的第一个“没有回家,没有年夜饭”的春节。留守校园,是为了一项至关重要的攻关。

兰君的导师是清华大学生命科学学院教授王新泉,他率领着兰君和课题组与清华大学医学院教授张林琦课题组联手攻关,为的是寻找到一把“密钥”,能够解锁新冠病毒入侵人体的机制。

“如果能够解锁,就可以为抗体筛选和药物研究提供支撑。”兰君说。

42天,他们解锁成功。

留守的战斗

1月下旬,还没放寒假,兰君就接到了导师发来的任务——对新冠病毒的结构、入侵机制等进行解析。

兰君基本上每天早上7时许到实验室,晚上快11时才离开。要做的工作实在是太多了,从基因序列到构建克隆,培养细胞,再到表达、纯化蛋白,验证结果,忙得经常忘记时间。“每天都像在以百米冲刺的速度跑马拉松。”联合课题组中另外一位博士生单思思说。

春节期间,部分企业停工停产,物流也不给力,很多平日常见的材料无法供应。“实验所用的细胞培养基、蒸馏水和酒精等,都是从学校其他实验室‘化缘而来。” 兰君笑着说。

但兰君坚信,有科研人员在攻关,阴霾驱散的那天,不会太远。

好友的联手

兰君导师王新泉的忙碌,从1月上旬就开始了。

疫情在武汉暴发之初,王新泉和张林琦就已开始关注新冠肺炎病毒,也正是从那时开始,两个课题组决定联手攻关,阻击新冠病毒。 控制病毒的关键之一在于准确认识其感染机制,进而针对重要靶点开展药物筛选和疫苗研究。“与细菌不同,病毒的一大突出特点是脱离开人体细胞后生存能力非常有限,只有进入人体细胞才能复制出‘子孙万代,进而侵蚀人体内脏。”张林琦说,因此,研究病毒如何进入细胞这一步非常关键。病毒表面蛋白是病毒进入细胞的关键“钥匙”,它可以打开细胞受体蛋白的“锁”,进入细胞并启动其复制过程。机体的保护性抗体反应,正是通过识别和阻断“钥匙”与“锁”的结合,从而阻断病毒进入细胞。“现在疫苗研发的关键靶点就是针对新冠病毒的这把‘钥匙展开的。”张林琦说。

两个课题组决定利用X射线衍射技术,解析新冠病毒表面刺突糖蛋白受体结合区RBD与人受体ACE2蛋白复合物的晶体结构,进而探索病毒入侵之奥秘。

1月11日,复旦大学公布首个新冠病毒基因序列。此后,两个课题组进入马拉松式的接力模式。

分析实验结果、策划下一个实验、开会讨论、跟科研单位沟通反馈信息、与国外的合作伙伴对接……每一天,课题组中的每一个人都在争分夺秒。

课题组通过远程操作,利用上海光源BL17U线站收集分辨率为2.45埃的衍射数据,并解析新冠病毒三维空间结构。

2月18日凌晨,收到结构解析数据后,课题组快速开展结构分析,成功解析了新冠病毒表面刺突糖蛋白RBD与人受体ACE2蛋白复合物的晶体结构,准确定位出新冠病毒RBD和人受体ACE2的相互作用位点,阐明新冠病毒刺突糖蛋白介导细胞侵染的结构基础及分子机制,为治疗性抗体药物开发以及疫苗的设计奠定了坚实的基础。

2月21日,此项成果的论文在论文预印本网站BioRxiv在线发表。

42天,初战告捷!

并肩奔跑的人们

取得研究成果,张林琦、王新泉很开心,让这对好友更开心的是,还有很多人在和他们并肩奔跑。

张林琦团队正在同深圳市第三人民医院、中国医学科学院输血研究所团队开展合作,对新冠病毒感染和恢复期病人体内保护性抗体反應进行系统和全面的分析研究,同时,团队也正以多种形式推进抗新冠病毒疫苗研发。

“作为科研人员,我们的初心其实都是一致的,就是希望能为人类在抗击病毒、知识积累创新等方面做更多贡献。” 张林琦说。

兰君也没有休息,他每天仍在实验室坚守“8~11”作息,推进后续的攻关。“朔雪飘飞落满襟,疫病弥漫乱人心。功名耻计结晶数,直斩流毒报国恩。”这是兰君在研究初获进展的时候,写下的诗句,是抒怀,更是誓言。

(据澎湃新闻3.19讯)

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