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上观新闻 2020-11-30

新冠病毒的“邪恶之眼”,中科院院士用 3D 打印“积木”拼出来了,原来长这样

谁也没注意,一位演讲者 " 偷偷 " 带了个小包上台,而且在台上讲着讲着就从包里拿出 " 积木 " 玩起来……

中国科学院院士、南开大学原校长饶子和 " 偷偷 " 带了个小包上台。(上台时没注意,只能下来的时候补拍)

这位鹤发童颜的 " 顽童 " 院士就是中国科学院院士、南开大学原校长饶子和。

在 11 月 27 日召开的首届中国卫生健康科技创新发展大会上,饶子和院士用手里的 3D 打印 " 积木 ",拼出了新冠病毒的 " 邪恶之眼 "——吸入从人体细胞中掠夺的生物资源,喷涌出海量病毒。

破解结构,精度达到 2.9 埃

能够拼装,是因为之前做了详尽破解,画出了精准到 2.9 埃(10 的 -10 次方米)的草图。

要高精度破解这样的结构并非易事,不仅要分离纯化出大量的病毒蛋白,保持病毒 " 邪恶之眼 " 的原貌,让其来到冷冻电镜下超清扫描,还要基于大量的数据进行超复杂的结构运算,搞清每个零件(原子)的位置,包括角度、能量。

基于 2003 年以来对冠状病毒蛋白的经年积累性研究,饶子和院士领导新冠病毒攻关小组(主要成员包括上海科技大学的王权以及清华大学的娄智勇)与疫情赛跑,仅用 3 周时间就摸清了蛋白提取的工艺,获得高质量的 " 邪恶之眼 " 核心蛋白。

在上海科技大学的平台支持下,团队破解了相关结构,分辨率达到了高精度的 2.9 埃,4 月 10 日,《科学》杂志对此做了报道。

" 仍需要解释清楚新冠病毒蛋白的两个问题,一是如何催化 RNA 合成的;二是药物的抑制机制是什么样的。" 饶子和说。

这就好比打仗拿到了 " 兵力部署图 ",还要弄清敌人的 " 运动战术 "。不仅要静态的照片,还要动态的视频。

现实中的 " 暗黑生产 " 也确实是极具程序性的,堪比 AI 产线的自动化和自适应。在 RNA 装配的不同阶段,都会有蛋白构象和蛋白模块的变化。

5 月 22 日,《细胞》杂志发表了团队对上面两个问题的追踪研究结果。

人们发现新冠病毒在整个催化过程中,它竟然会让聚合酶复合体进行 " 转位 " 的变化,犹如 " 机器手臂 " 在生产线上的翻转。

而瑞德西韦正是在 " 转位后 " 才得以成功经历催化过程 " 混入 " 了生成的 RNA 中。这是首次从机理机制上验证了瑞德西韦可能有效的抑制机制

执着基础研究,关心新药研发

" 邪恶之眼 " 的使命是不断生产。1 变 2、2 变 4、4 变 8 ……在感染者还没有症状之前,它们就在紧张、秘密、快速地生产。

病毒想的是:趁未被发现之前,传播、传播、传播!

人类想的是:阻断、阻断、阻断!

如果人类能够找到有效的药物,打入 " 邪恶之眼 " 内部,找到 " 靶点 ",安插一个 " 坏零件 ",就能破坏暗黑装配线,终止病毒的复制。

然而,这样的抗新冠病毒特效药仍旧在寻找之中。

众所周知,从基础研究发现靶点到原创药物,需要行走经年。而越精细、准确地揭示作用机理,包括静态和动态,将大大缩短有效药物的寻找过程,尽早有效控制新冠疫情。

"希望基础研究能够为抗新冠病毒的药物研究带来重要信息。" 拼装起完整的新冠病毒 RTC 后,饶子和动情地说。

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