北卡罗来纳州达勒姆——结合结构生物学和计算，杜克大学领导的一个研究小组已经确定了 SARS-CoV-2 刺突蛋白上的多个突变如何独立地产生更具传播性并可能对抗体具有抗性的变体。
通过获得刺突蛋白的突变，一种这样的变体获得了从人类跳到水貂再跳回人类的能力。其他变体——包括首次出现在英国的 Alpha、出现在南非的 Beta 和首次在巴西发现的 Gamma——独立开发了尖峰突变，增强了它们在人群中快速传播和抵抗某些抗体的能力。
研究人员在《科学》杂志上发表了他们的发现。
“病毒表面的尖峰有助于 SARS-CoV-2 进入宿主细胞，”资深作者、杜克人类疫苗研究所结构生物学部主任 Priyamvada Acharya 博士说。
“刺突蛋白的变化决定了病毒的传播能力——它传播的范围和速度，”Acharya 说。“SARS-CoV-2 尖峰的一些变异发生在世界各地的不同时间和不同地点，但具有相似的结果，在我们努力抗击这种流行病的过程中，了解这些尖峰突变的机制非常重要。”
Acharya 及其同事——包括第一作者 Sophie Gobeil 博士和共同通讯作者 Rory Henderson 博士——开发了结构模型来识别病毒刺突蛋白的变化。冷冻电子显微镜允许原子水平的可视化，而结合分析使该团队能够创建与其在宿主细胞中的功能直接相关的活病毒的模拟物。从那里，该团队使用计算分析来构建模型，显示工作中的结构机制。
“通过构建尖峰的骨架，我们可以看到尖峰是如何运动的，以及这种运动如何随着突变而变化，”亨德森说。“不同的变异尖刺并不是以相同的方式移动，而是完成相同的任务。”不同的变异尖刺并没有以相同的方式移动，但它们完成相同的任务。首次出现在南非和巴西的变种使用一种机制，而英国和貂皮变种使用另一种机制。”
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