五月份开始高校研究生陆续返回学校，小卡和小卡的朋友们也开始忙碌了起来。之前小卡推送过新冠的部分进展、抑制剂、检测等推文。今天小卡的朋友又汇总了截止5月5日所有新冠病*解析了结构的蛋白。
目前关于新冠病*蛋白已经解析了MPro，ORF7a，N，Nsp3，S，S+ACE2，Nsp12，Nsp7，Nsp8，Nsp9，Nsp15，Nsp10，Nsp16的结构，随着组成新冠病*蛋白的结构不断被解析，是的对新冠病*的认识不断加深，无论是对认识新冠病*还是药物研发都有很大的帮助。以下是部分文献的结构解析情况：
S蛋白的结构：
新冠病*S蛋白是病*表面的一种糖蛋白，其分为两个结构域S1和S2，S蛋白在病*入侵过程中发挥功能，主要介导与受体ACE2的识别结合，同受体结合后，S蛋白被切割，进一步S2介导膜融合，使病*进入胞内。德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员用冷冻电镜技术解析了SARS-CoV2的S蛋白胞外结构域（residues27-）的三聚体结构，分辨率为3.5埃；在三聚体中，其中一个单体的RBD（受体结合域）为受体可结合构象。而RBD的这种构象变化在其他β冠状病*如SARS-CoV、MERS-CoV的冠状病*S蛋白也有类似的构象改变，因此作者认为SARS-CoV-2的S蛋白与其他冠状病*的S蛋白以相同的机制与受体结合。与SARS-CoV的S蛋白比较，发现二者的结构非常相似，主要变化在于受体不可接触状态时RDBs的位置的变化，但是每个结构域单独进行比较是，每个结构域的结构却非常相似。此外，由于SARS-CoV-2和SARS-CoV的结构相似，因此研究人员测试了针对SARS-CoVS蛋白RBD的3个单克隆抗体同SARS-CoV2S蛋白的结合能力，但是最终并没能检测到相互作用。因此作者认为针对SARS-CoV的S蛋白的单克隆抗体并不适合SARS-CoV2的治疗。
思考：S蛋白在自然状态下呈三聚体构象，且三聚体中的单体可以呈现不同的构象（开放构象：可与ACE2结合，关闭构象：不可与ACE2结合），那么是什么因素在调节S蛋白的构象转换，如果能抑制S蛋白的构象转变，是否能有效病*的入侵？如果能调控S蛋白的构象转换，那么又该如何进行药物研发？
S蛋白与受体ACE2的结构：
明尼苏达大学研究者通过将S蛋白与受体结合的区域进行改造，将SARS-CoV的coredomain和SARS-cov-2的RBDdomain形成的嵌合体与ACE2进行共晶，解析了S蛋白与ACE2的复合物结构，从结构上验证了新冠病*是以ACE2为受体进入人体的；清华大学研究者解析了SARS-cov-2的S蛋白的受体结合域同ACE2的结构，二者共同从结构上证明了新冠病*是以ACE2为受体进入人体的。此外西湖大学周强课题组解析了完整的ACE2同S蛋白的结构，同时解析了ACE2和B0AT的共晶结构。
通过S蛋白与ACE2的结构分析，均表明SARS-CoV2S蛋白与ACE2具有更多氨基酸相互作用，从而导致其与ACE2具有更好的亲和力，结合更加紧密，这和新冠病*的传播能力更强有一定关系。
生化实验分析，针对SARS-CoV的无论单克隆抗体还是多克隆抗体均对SARS-CoV2与受体的结合没有抑制作用，或者抑制作用不明显。
Nsp15：
Nsp15是一种尿嘧啶特异性的核糖核酸内切酶（NendoU），具有EndoU家族的C端催化结构域。最初研究认为Nsp15可能直接参与病*的复制，但是后期研究表明，Nsp15的缺失不会对病*的存活、复制产生影响，这使人们对Nsp15直接参与病*复制的观点产生了怀疑；最近研究表明Nsp15的NendoU活性可能与干扰机体的固有免疫有关。但是Nsp15在病*生命周期中的具体作用目前并未取得共识。
Nsp15在冠状病*中很保守，新冠病*Nsp15与SARS-CoV-Nsp15具有88%的一致性，95%的相似性，与MERS-CoV的一致性和相似性分别为50%和65%。芝加哥大学研究者解析了SARS-CoV2-Nsp15结构，通过比较，发现SARS-CoV、MERS-CoV的Nsp15结构非常相似，是由两个三聚体构成的六聚体（六聚体状态对Nsp15的催化活性至关重要），根据的折叠模式，Nsp15可被分为三个结构域：N-端结构域、中间结构域、C端NendoU催化结构域。虽然这三个蛋白的结构非常相似，但是他们在loopregion有一定的变化，这些变化虽然在单体上非常小，但是在对形成六聚体具有很明显的影响，这种变化可能导致他们的*性上的差异。SARS-CoV2、SARS-CoV和MERS-CoV的Nsp15的催化活性中心均主要由6个氨基酸氨基构成：His,、His、Lys、Thr、Tyr、Ser，这六个氨基酸残基的三维结构无论是在主链还是侧链都非常保守。
Nsp12：
Nsp12即RNA-dependentRNApolymerase，RdRp。是病*复制/转录的关键组成部分。饶子和院士团队分别在含有还原剂DTT和不含有DTT的条件下，解析了Nsp12全长蛋白及其辅因子Nsp7、Nsp8的复合物结构。在不含DTT时，Nsp12的C-C、C-C形成了二硫键，在含有DTT时，与SARS-CoV的Nsp12一样，此物螯合了一个锌离子。该复合物结构与SARS-Cov一样，由一个Nsp2、一个Nsp7-Nsp8组合，和一个Nsp8单体。虽然SARS-CoV2的Nsp12与SARS-CoVNsp12在结构上非常相似，但还是存在一些差异。首先他们解析了更加完整的Nsp12的结构，此前报道的SARS-CoVNsp12的结构中，其N端前个氨基酸残基没被解析，但是他们所解析的SARS-CoV2的Nsp12包含这段区域的结构信息。第二，在SARS-CoV2Nsp12N-D形成了一个β链，而在SARS-CoVNsp12却是一段无序区域。
此外他们还基于SARS-CoV2Nsp12结构模型、HCVns5b抑制剂索非布韦抑制机制，讨论了瑞德西韦与Nsp12的结合模式以及抑制机制。
近日，中国科学院上海药物所联合多家单位，解析了新冠病*RNA聚合酶和抑制剂瑞德西韦的复合物结构，从结构上解释了新冠病*RNA聚合酶工作原理，以及瑞德西韦抑制RNA合成的机制。
Nsp5：
吕贝克大学和上海药物研究所的研究者分别独立解析了Nsp5的结构。
Nsp5，即mainprotease（Mpro），也成为3C-likeprotease，其主要功能是切割病*产生的多聚蛋白pp1a、pp1ab，将其他非结构蛋白从多聚蛋白中释放出来。
上海药物研究所通过测试能够特异性抑制多种冠状病*Mpro的抑制剂N3对SARS-CoV2的抑制效果，发现N3对Mpro具有抑制作用，并进一步解析了SARS-CoV2Mpro同N3的晶体结构上海药物所Science┃基于结构的SARS-CoV-2Mpro抑制剂。通过对N3的结合位点、SARS-CoV抑制剂N1的结合位点以及其他Mpro抑制剂的结合位点进行分析，发现他们的结合位点非常保守，因此，针对改为点的抑制剂可能具有光谱的冠状病*活性，此外，他们还通过对一系列的化合物进行筛选，最终筛选到了具有良好抑制作用的小分子药物。
附表格（小分子不太容易粘贴，见后面附图）：
Protein
PDBID
Method
Resolution
depositedate
inhibitorornote
Nsp10-Nsp16
6WH4
X-ray
1.8?
.3.18
6WKQ
X-ray
1.98?
.4.29
6WJT
X-ray
2.0?
.4.22
6W61
X-ray
2.0?
.3.25
6W75
X-ray
1.?
.3.25
Nsp15
6W01
X-ray
1.9?
.3.11
6WLC
X-ray
1.82?
.4.29
6VWW
X-ray
2.2?
.3.4
S+ACE2
Complex
6M17
Cryo-EM
2.9?
.3.11
WithB0AT1
6VW1
X-ray
2.68?
.3.4
S-RBDchimerc+ACE2
6LZG
X-ray
2.5?
.3.18
6M0J
X-ray
2.45?
.3.18
6M1D
Cryo-EM
4.5?
.3.11
Openstate
6M18
Cryo-EM
2.9?
.3.11
Nsp9
6W4B
X-ray
2.95?
.3.18
6W9Q
X-ray
2.05?
.4.8
Peptidebound
Nsp12+Nsp7
+Nsp8
7BTF
Cryo-EM
2.95?
.4.8
PresentDTT
6M71
Cryo-EM
2.9?
.4.1
AbsenceDTT
6WIQ
X-ray
2.85?
.4.22
7BV1
Cryo-EM
2.8?
.4.22
7BV2
Cryo-EM
2.5?
.4.22
6YHU
X-ray
2.0?
.4.29
S
6VXX
Cryo-EM
2.8?
.3.11
Closestate
6VYB
Cryo-EM
3.2?
.3.11
Openstate
6VSB
Cryo-EM
3.46?
.2.26
OneRDBopen
6W41
X-ray
3.?
.3.25
RDB+antibody
6LVN
X-ray
2.47?
.2.26
HR2domain
6LXT
X-ray
2.9?
.2.26
S2subunit
6YLA
X-ray
2.42?
.4.15
RBD+Fab
6YOR
Cryo-EM
3.3?
.4.29
RBD+Fab
6YM0
X-ray
4.36?
.4.29
RBD+Fab
Nsp3
6W9C
X-ray
2.7?
.4.1
6WEN
X-ray
1.35?
.4.15
Apo
6W02
X-ray
1.5?
.3.11
WithADP
6VXS
X-ray
2.03?
.3.4
6WCF
X-ray
1.?
.4.15
WithMES
6WEY
X-ray
0.95?
.4.29
Residues-
6W6Y
X-ray
1.?
.3.25
WithAMP
N
6YI3
NMR
.4.8
N-NTD
6M3M
X-ray
2.7?
.3.18
RANbindingdomain
6WKP
X-ray
2.67?
.4.29
6WJI
X-ray
2.?
.4.22
6VYO
X-ray
1.7?
.3.11
RANbindingdomain
ORF7a
6W73
X-ray
2.9?
.4.29
Nsp5（MPro）
5R84
X-ray
1.83?
.3.11
+DMSO
7BQY
X-ray
1.7?
.4.22
5R7Y
X-ray
1.65?
.3.11
+DMSO+CL
5R82
X-ray
1.31?
.3.11
+DMSO
5R81
X-ray
1.95?
.3.11
+DMSO
6W63
X-ray
2.1?
.3.25
6M03
X-ray
2.0?
.3.11
6Y84
X-ray
1.39?
.3.11
DMSO
6YB7
X-ray
1.25?
.3.25
DMSO
5R83
X-ray
1.58?
.3.11
+DMSO
5R80
X-ray
1.93?
.3.11
+DMSO
5R7Z
X-ray
1.59?
.3.11
+DMSO
6LU7
X-ray
2.16?
.2.5
5R8T
X-ray
1.27?
.4.1
6Y2E
X-ray
1.75?
.3.4
5REA
X-ray
1.63?
.3.25
+DMSO
5REC
X-ray
1.73?
.3.25
+DMSO
5REB
X-ray
1.68?
.3.25
+DMSO
5REE
X-ray
1.77?
.3.25
+DMSO
5RED
X-ray
1.47?
.3.25
+DMSO
5REG
X-ray
1.67?
.3.25
+DMSO
5RGF
X-ray
1.61?
.3.25
+DMSO
5RE9
X-ray
1.72?
.3.25
+DMSO
5RE8
X-ray
1.81?
.3.25
+DMSO
5RE5
X-ray
2.07?
.3.25
+DMSO
5RE4
X-ray
1.88?
.3.25
+DMSO
5RE7
X-ray
1.79?
.3.25
+DMSO
5RE6
X-ray
1.87?
.3.25
+DMSO
5RFB
X-ray
1.48?
.3.25
+DMSO
5RFA
X-ray
1.52?
.3.25
+DMSO
5RFD
X-ray
1.41?
.3.25
+DMSO
5RFC
X-ray
1.4?
.3.25
+DMSO
5RFF
X-ray
1.78?
.3.25
+DMSO
5RFE
X-ray
1.46?
.3.25
+DMSO
5RFH
X-ray
1.58?
.3.25
+DMSO
5RFG
X-ray
2.32?
.3.25
+DMSO
5REY
X-ray
1.96?
.3.25
+DMSO
5RZX
X-ray
2.07?
.3.25
+DMSO
5RF9
X-ray
1.43?
.3.25
+DMSO
5REZ
X-ray
1.79?
.3.25
+DMSO
5RF2
X-ray
1.53?
.3.25
+DMSO
5REP
X-ray
1.81?
.3.25
+DMSO
5RF1
X-ray
1.73?
.3.25
+DMSO
5RES
X-ray
1.65?
.3.25
+DMSO
5RF4
X-ray
1.61?
.3.25
+DMSO
5RER
X-ray
1.88?
.3.25
+DMSO
5RF3
X-ray
1.5?
.3.25
+DMSO
5REU
X-ray
1.69?
.3.25
+DMSO
5RF6
X-ray
1.45?
.3.25
+DMSO
5RET
X-ray
1.68?
.3.25
+DMSO
5RF5
X-ray
1.74?
.3.25
+DMSO
5REW
X-ray
1.55?
.3.25
+DMSO
5REV
X-ray
1.6?
.3.25
+DMSO
5RF7
X-ray
1.54?
.3.25
+DMSO
5REI
X-ray
1.8?
.3.25
+DMSO
5REH
X-ray
1.8?
.3.25
+DMSO
5REK
X-ray
1.74?
.3.25
+DMSO
5REJ
X-ray
1.72?
.3.25
+DMSO
5REM
X-ray
1.96?
.3.25
+DMSO
5REL
X-ray
1.62?
.3.25
+DMSO
5REO
X-ray
1.88?
.3.25
+DMSO
5RF0
X-ray
1.65?
.3.25
+DMSO
5REN
X-ray
2.15?
.3.25
+DMSO
5RGG
X-ray
2.26?
.4.15
+DMSO
5RGI
X-ray
1.57?
.4.15
+DMSO
5RGH
X-ray
1.7?
.4.15
+DMSO
5RFZ
X-ray
1.68?
.3.25
+DMSO
5RFY
X-ray
1.9?
.3.25
+DMSO
5RFR
X-ray
1.71?
.3.25
+DMSO
5RG3
X-ray
1.58?
.4.15
+DMSO
5RFQ
X-ray
1.76?
.3.25
+DMSO
5RG2
X-ray
1.63?
.4.15
+DMSO
5RFT
X-ray
1.58?
.3.25
+DMSO
5RFS
X-ray
1.7?
.3.25
+DMSO
5RFV
X-ray
1.48?
.3.25
+DMSO
5RFU
X-ray
1.53?
.3.25
+DMSO
5RFX
X-ray
1.55?
.3.25
+DMSO
5RFW
X-ray
1.43?
.3.25
+DMSO
5RFJ
X-ray
1.8?
.3.25
+DMSO
5RFI
X-ray
1.69?
.3.25
+DMSO
5RFL
X-ray
1.64?
.3.25
+DMSO
5RFK
X-ray
1.75?
.3.25
+DMSO
5RFP
X-ray
2.03?
.3.25
+DMSO
5RG1
X-ray
1.65?
.4.15
+DMSO
5RFO
X-ray
1.83?
.3.25
+DMSO
5RG0
X-ray
1.72?
.3.25
+DMSO
5RGS
X-ray
1.72?
.4.15
+DMSO
5RGR
X-ray
1.41?
.4.15
+DMSO
5RGK
X-ray
1.43?
.4.15
+DMSO
5RGJ
X-ray
1.34
.4.15
+DMSO
5RGM
X-ray
2.04?
.4.15
+DMSO
5RGL
X-ray
1.76?
.4.15
+DMSO
5RGO
X-ray
1.74?
.4.15
+DMSO
5RGN
X-ray
1.86?
.4.15
+DMSO
5RGQ
X-ray
2.15?
.4.15
+DMSO
5RGP
X-ray
2.07?
.4.15
+DMSO
6Y2G
X-ray
2.2?
.3.4
Orthorhombicform+glycine
6Y2F
X-ray
1.95?
.3.4
Monoclinicform+DMSO
5RF8
X-ray
1.44?
.3.25
+DMSO
5RFN
X-ray
1.8?
.3.25
+DMSO
5RFM
X-ray
2.06?
.3.25
+DMSO
6M2Q
X-ray
1.7?
.4.15
SpacegroupC21apo
7BUY
X-ray
1.6?
.4.29
6YNQ
X-ray
1.8?
.4.29
6M0K
X-ray
1.?
.4.29
6LZE
X-ray
1.?
.4.29
6M2N
X-ray
2.?
.4.15
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