应用案例（质量光度计-OneMP）：质量光度计在SARS-CoV-2方面的应用；Mass Photometry on SARS-CoV-2

应用案例（质量光度计-OneMP）：质量光度计在SARS-CoV-2方面的应用

Mass Photometry on SARS-CoV-2                                       

翻译整理：北京佰司特贸易有限责任公司

质量光度计可以定量溶液中生物分子的质量分布。它在分析低聚态和定量蛋白-蛋白相互作用方面的用途被用于研究突发性SARS-CoV-2病毒的刺突蛋白及其与ACE2受体的相互作用，这被认为是病毒进入人类细胞的主要途径。

当前SARS-CoV-2大流行的出现引发了大量与冠状病毒进入宿主细胞机制有关的功能和结构研究。刺突糖蛋白通过与人血管紧张素转换酶2 (ACE2)紧密相互作用，形成从病毒表面突出的同源三聚体，作为刺突蛋白的功能受体。该蛋白随后被宿主蛋白酶裂解，从而通过广泛的不可逆构象变化激活该蛋白进行膜融合。

在这里，我们提出了一种基于质量光度法的分析方法，可以了解穗状糖蛋白的寡聚态、与ACE2的相互作用以及直接与ACE2作用的受体结合域(RBD)的构象状态的一些关键方面。这些rbd可以是“向上”构象，可以与ACE2相互作用，也可以是“向下”构象，不可能相互作用(图1)。

我们可以证明重组产生SARS-CoV-2飙升ectodomain形式定义良好的三聚物(图2)。在挑战ACE2,可以识别不同的人口相对应绑定一个或多个副本ACE2每三聚物(图2)这表明混合人口rbd的向上或向下的构象,以及ACE2与刺突蛋白内可接近的rbd的功能结合。

图1：SARS-CoV2棘突外结构域与ACE2复合物的结构，其中一个RBD位于“上”位置，两个RBD位于“下”位置。将SARS-CoV2 spike (6VSB)的低温电子显微镜结构叠加到与SARS-CoV2 RBD (6M17)配合物中的ACE2晶体结构上，建立了该模型。ACE2显示为绿色。三聚体棘突蛋白显示为具有结合能力的构象的RBD为粉红色，n端结构域(NTD)为紫色，RBD为蓝色。其他单体显示为浅灰色和深灰色。

图2：SARS-CoV-2棘突外域及其与ACE2相互作用的质谱特征。重组SARS-CoV-2棘突外结构域的质量直方图(上面板)，也显示该蛋白三聚体形式的低温电子显微镜结构的顶视图。ACE2质量直方图(下图)。该插图显示，SARS-CoV-2棘突外结构域可以结合多个ACE2副本，表明在一个三聚体中，几个rbd可以处于能够胜任结合的位置。

当前SARS-CoV-2大流行的出现引发了大量与冠状病毒进入宿主细胞机制有关的功能和结构研究。刺突糖蛋白通过与人血管紧张素转换酶2 (ACE2)紧密相互作用，形成从病毒表面突出的同源三聚体，作为刺突蛋白的功能受体。该蛋白随后被宿主蛋白酶裂解，从而通过广泛的不可逆构象变化激活该蛋白进行膜融合。

在这里，我们提出了一种基于质量光度法的分析方法，可以了解穗状糖蛋白的寡聚态、与ACE2的相互作用以及直接与ACE2作用的受体结合域(RBD)的构象状态的一些关键方面。这些rbd可以是“向上”构象，可以与ACE2相互作用，也可以是“向下”构象，不可能相互作用(图1)。

我们可以证明重组产生SARS-CoV-2飙升ectodomain形式定义良好的三聚物(图2)。在挑战ACE2,可以识别不同的人口相对应绑定一个或多个副本ACE2每三聚物(图2)这表明混合人口rbd的向上或向下的构象,以及ACE2与刺突蛋白内可接近的rbd的功能结合。

在这里，我们介绍了使用质量光度法研究SARS-CoV-2刺突蛋白结合ACE2受体的机制。我们可以进一步扩展这项实验，以监测抗体如何与刺突蛋白三聚体结合，并最终破坏与ACE2的相互作用。