陶生策團隊聯(lián)合多個團隊從氨基酸水平揭示新冠病毒特異性抗體反應規(guī)律
? ? ? ?針對當前全球依舊嚴峻的新冠疫情，在所有控制疫情的策略中，疫苗是最值得期待的手段。目前，已有12款疫苗獲得批準上市（https://covid19.trackvaccines.org/）。同時，作為一種RNA病毒，新冠病毒在持續(xù)發(fā)生突變，引起重大關注的包括D614G突變株、英國突變株、南非突變株以及巴西株等，在這一背景下，有一個急需回答的問題：面對這些突變株，已經(jīng)上市的疫苗能否為接種人群提供足夠的保護？
? ? ? ?全面、系統(tǒng)地了解體液免疫（抗體）對新冠病毒的響應規(guī)律，可能為上述問題提供答案。2021年3月4日，上海交通大學陶生策團隊、華大基因等多家單位于Cellular & molecular immunology在線發(fā)表研究成果：Systematic profiling of SARS-CoV-2 specific IgG epitopes at amino acid resolution。該研究基于高通量抗體表位解析技術AbMap（Molecular cellular proteomics 2020, DOI:10.1074/mcp.RA120.002314），從氨基酸水平揭示了新冠病毒特異性抗體反應規(guī)律，確定了引發(fā)體液免疫的關鍵氨基酸殘基。
? ? ? ?為提高AbMap的靈敏度和特異性，降低康復血清中與新冠病毒不相關抗體的干擾，作者采用生物素化的RBD、S1、S2以及N蛋白等，從康復血清中富集靶向?qū)鞍祝ɑ蚪Y(jié)構域）的抗體，然后采用AbMap解析對應抗體的表位。進一步將所獲表位定位于S蛋白的3D結(jié)構上，并統(tǒng)計每一表位出現(xiàn)的頻次：在S蛋白中存在兩個非RBD的熱點區(qū)域；表位幾乎都位于S蛋白的表面；表位中的關鍵氨基酸殘基在其他幾種冠狀病毒中高度保守；關鍵氨基酸殘基與其重要性高度相關。另外，還發(fā)現(xiàn)6個高頻突變位點為表位中的關鍵氨基酸殘基，這些可能是潛在的中和抗體靶標。
圖1 所獲表位在S蛋白上的分布情況
? ? ? ?此外，使用RBD富集的抗體，其表位位于ACE2和RBD結(jié)合區(qū)域的附近，與多種中和抗體類似；用N蛋白富集的抗體，也解析到一系列單個氨基酸分辨率表位，其熱點區(qū)域位于N蛋白的C端附近。
? ? ? ?總之，本項研究將新冠特異性抗體反應規(guī)律的揭示推進到了單個氨基酸水平，相關結(jié)果將有助于中和抗體研發(fā)、疫苗研制、效用評估以及逃逸突變鑒定等，助力新冠疫情防控。
? ? ? ?本研究的第一作者為上海交通大學祁環(huán)博士，馬明亮博士生，江何偉博士，山東大學凌建亞教授，中國科學院大學陳凌云博士生，通訊作者為上海交通大學陶生策研究員，李華副研究員，趙小東研究員。該項研究得到了十三五蛋白質(zhì)機器與生命過程調(diào)控重點專項、國家自然科學基金以及系統(tǒng)生物醫(yī)學教育部重點實驗室青年專項科研基金等資助。
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稿件來源：陶生策課題組
圖文編輯：王華瑤
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