共同战疫
2020年
2019年底,一场疫病的浩劫从武汉开始,最终蔓延到全国,根据最新的疫情数据显示,目前确诊的新型冠状病毒感染者已经超过40000例,疑似病例也已经多于23000例,并且每天确诊的人数还在持续的增加。在这场无硝烟的疫病战争中,无数的医务人员与科研人员为之战斗,而解析新型冠状病毒的入侵机制,研发抗病毒药物以及病毒抑制剂是那么的急迫与重要。
文献解析
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新型冠状病毒(2019-CoV)属于Beta冠状病毒属(Betacoronavirus),其基因组序列与非典型肺炎冠状病毒(SARS-CoV)具有一定的同源性,在遗传进化上相近。那么,2019-CoV与“非典”SARS-CoV在致病机制上是否有某种相似?
2003年发表在《Nature》题为“Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus”的论文揭示:SARS-CoV通过spike (S)蛋白与宿主细胞受体血管紧张素转化酶II(ACE-2)结合而侵入机体[1]。
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利用流式细胞实验与蛋白互作实验验证了ACE2与SARS-CoV S1之间的高度亲和力
(a图验证了S1-Ig可特异识别ACE2蛋白;b图验证了可溶性的ACE2蛋白可阻断S1-Ig与细胞的结合;c图利用IP验证ACE2与S1蛋白的特异结合。来自文献:Li et al.,2003,Nature)
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而针对新型冠状病毒,2020年1月21日,发表于中国生命科学类权威期刊《Science China Life Sciences》题为“Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission”的文章中,作者将2019-CoV与 SARS-CoV的S-蛋白的宿主受体互作区(RBD区)进行了氨基酸比对分析,发现2019-CoV与MERS-CoV差异很大,与SARS-CoV比较相似。随后,作者利用分子结构模拟的方法,对2019-CoV的S蛋白和人ACE-2蛋白进行了结构互作研究,结果显示,尽管新型冠状病毒S-蛋白中与ACE-2蛋白结合的5个关键性氨基酸位点有4个发生了变化,但变化后的氨基酸却整体性上非常完美的维持了SARS病毒S蛋白与ACE-2蛋白互作的原结构构象。尽管新型冠状病毒的新结构与ACE-2蛋白互作能力,由于丢失的少数氢键有所下降,但仍达到很强的结合自由能(-50.6kcal/mol)[2]。这一结果说明新型冠状病毒也是通过病毒的S-蛋白与人ACE-2互作的分子机制来感染人的呼吸道上皮细胞。
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2019-CoV与SARS-CoV,MERS-Cov的RBD结构域序列比较及2019-CoV RBD结构域与ACE2蛋白互作结构模拟图
(来自文献:Xu et al.,2020,SCIENCE CHINA Life Sciences)
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随后,2020年1月26日,同济大学附属东方医院左为研究团队在预印本网站bioRxiv上发布了一项研究成果,通过分析新型冠状病毒的S-蛋白与人ACE-2的分子相互作用,从而进一步发现80% ACE-2受体主要聚集在II型肺泡细胞。左为教授说:“如果我们能人工合成ACE2蛋白,然后将它通过血管注入肺泡,理论上是可以“以假乱真”干扰病毒,或者开发抑制ACE-2的特异小分子干扰其功能,这都能起到保护肺细胞不被病毒侵扰”。左为教授提出的这种针对ACE-2的武汉新型冠状病毒的治疗方法是一种非常好的思路。而针对抑制ACE-2从而进一步抑制冠状病毒的复制方法,已经在SARS-CoV上得到了验证。2003年发表在《柳叶刀》上的文章“Treatment of SARS with human interferons”揭示了IFN可抑制SARS-CoV的复制[3,5]。同时有文献进一步解析了IFN-γ和IL-4可通过下调ACE-2的表达来抑制SARS-CoV[4]。
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随Interferon β浓度上升SARS-CoV复制受到抑制
(来自文献:J Cinatl, et al.,2003,LACENT)
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Interferon-γ与IL-4抑制SARS-CoV病毒受体ACE2表达
(来自文献:Lang, et al.,2006,VIROLOGY)
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一:基于分子机理研究
优宁维提供ACE-2的各种属的PCR 引物。关于基因调控方面, 优宁维还提供各种属基因沉默的siRNA,shRNA,过表达的ORF 和 cDNA,基因crispr相关产品。
二:抗体
货号 | 名称 | 应用 |
AF933 | Human ACE-2 Antibody | IHC、IP.Smple Western、WB |
AF3437 | Mouse ACE-2 Antibody | IHC、IP、Smple Western、WB |
MAB933 | Human ACE-2 Antibody | IHC、WB |
BAF933 | Human ACE-2 Biotinylated Antibody | IHC、WB |
MAB9331 | Human ACE-2 Antibody | IP、WB |
MAB3437 | Mouse ACE-2 Antibody | WB |
4355s | Human ACE-2 Antibody | IP、WB |
abs110458-50ul | Rabbit anti-ACE2(SARSReceptor)(C-term)Polyc1onal Antibody | WB、IHC-P |
abs100342-50ul | Mouse anti-ACE2 Monoclonal Antibody | WB |
abs131249-50ug | Rabbit anti-ACE2 Polyclonal Antibody | WB、IF/ICC、ELISA |
NB100-56578 | SARSSpike Protein Antibody | WB、ICC/IP |
NB100-56047 | SARS Spike Protein Antibody | WB、ELISA |
LS-C487068 | Polyclonal SARSSpike Protein Antibody | WB,IP,F1o,ELISA |
LS-C760489 | Po1yc1onal SARS Spike Protein Antibody | WB |
三:重组蛋白
货号 | 名称 | 表达体系 |
933-ZN-010 | Recombinant Human ACE-2 Protein, CF | NSo |
3437-ZN-010 | Recombinant Mouse ACE-2 Protein,CF | CHO |
4516-ZN-010 | Recombinant Rat ACE-2 Protein, CF | NSo |
285-IF-100 | Recombinant Human IFN-Gamma Protein | E. coli |
485-MI-100 | Recombinant Mouse IFN-Gamma Protein | E. coli |
204-IL-010 | Recombinant Human IL-4 Protein | E. coli |
404-ML-025 | Recombinant Mouse IL-4 Protein | E. coli |
LS-G53822-300 | SARS Spike Protein (Arg306-Phe527) | |
NBP1-76446PEP | SARSSpike Protein Blocking Peptide | 合成短肽 |
NBP1-76449PEP | SARS Spike Protein Blocking Peptide | 合成短肽 |
四:小分子化合物
货号 | 名称 | 描述 |
2578/50 | Benazepril hydrochloride | ACE抑制剂 |
4302 | Perindopril erbumine | ACE抑制剂 |
4455 | Captopril | ACE抑制剂,也抑制LTA4水解酶 |
9687S | ACE2 Inhibitor,DX600 | ACE抑制剂 |
22186-1mg | DX600 | ACE抑制剂 |
abs813043-25mg | Dx 600 | ACE抑制剂 |
五:相关检测试剂
货号 | 产品名称 | 产品简介 |
ES007 | Mca-YVADAPK(Dnp)-OH Fluorogenic Peptide Substrate | ACE-2和Caspase-1的底物 |
24562 | Mca-YVADAP一K(Dnp)—OH | ACE-2和Caspase-1的底物 |
abs45152452-1mg | Angiotensin I Converting Enzyme 2,(ACE-2)Substrate | ACE-2的底物 |
E4528 | ACE2(Human)ELISA Kit | ACE-2 ELISA试剂盒 |
K897 | ACE2 Activity Assay Kit (Fluorometric) | ACE-2活性检测试剂盒 |
K310 | ACE2 Inhibitor Screening Kit | ACE-2抑制剂筛选试剂盒 |
六:分子/蛋白互作
(一)IP/CoIP相关产品
(IP/WB的相关抗体小优在前面已经罗列啦,具体请见上文哟)
货号 | 产品名称 | 规格 |
abs955-50tests | 免疫(共)沉淀(IP/CoIP)试剂盒 | 50T |
17127901 | rProtein A Sepharose 4 FF琼脂珠 | 5ml |
17061801 | Protein G Sepharose 4 FF琼脂珠 | 5ml |
28944006 | Protein A Mag Sepharose磁珠 | 500ul |
28944008 | Protein G Mag Sepharose磁珠 | 500ul |
28948964 | MagRack6磁力架 | 1个 |
(二)Biacore生物分子互作相关产品
Biacore是生物分子相互作用领域的技术引领者和标准制定者。Biacore仪器常用于定性和定量检测蛋白与蛋白之间和蛋白与药物分子之间的相互作用,可提供的信息包括动力学,亲和力,特异性,热力学和浓度等等。相关产品如下:
货号 | 名称 |
BR100530 | S系列CM5芯片 |
29147020 | S系列CM7芯片 |
BR100050 | 氨基偶联试剂盒 |
29127555 | S系列ProteinA传感芯片 |
29179315 | S系列ProteinG传感芯片 |
参考文献
1.Li W, Moore MJ, Vasilieva N, et al. Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus.Nature. 2003 Nov 27;426(6965):450-4.
2.Xu X, Chen P, Wang J,et al.Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission.Sci China Life Sci. 2020 Jan 21. doi: 10.1007/s11427-020-1637-5.
3.Cinatl J, Morgenstern B, Bauer G,et al.Treatment of SARS with human interferons.Lancet. 2003 Jul 26;362(9380):293-4.
4.de Lang A, Osterhaus AD, Haagmans BL.Interferon-gamma and interleukin-4 downregulate expression of the SARS coronavirus receptor ACE2 in Vero E6 cells.Virology. 2006 Sep 30;353(2):474-81. Epub 2006 Jul 24.
5.Haagmans BL, Kuiken T, Martina BE,et al. Pegylated interferon-alpha protects type 1 pneumocytes against SARS coronavirus infection in macaques.Nat Med. 2004 Mar;10(3):290-3. Epub 2004 Feb 22.