搜全网
搜本展位
当前位置:仪器信息网 > 赛默飞电镜(原FEI) >最新动态 > 亮相新闻联播的电镜,如何在新冠肺炎战疫中发挥效能?
仪信通白金会员 第 16 年
仪信通诚信认证
仪器信息网认证,请放心拨打
400-860-5168转0537
名 称: 赛默飞世尔科技电子显微镜
认 证: 工商信息已核实
信用积分:3900
微信公众号
关注我们
赛默飞电镜(原FEI)手机版
最新动态

亮相新闻联播的电镜,如何在新冠肺炎战疫中发挥效能?

赛默飞电镜(原FEI)发布时间:2020/02/19 12:19 点击: 加载中..


李克强总理视察中国医科院时通过透射电镜观察新冠病毒及华盛顿大学实验室同型号电镜

Thermo Scientific Tecnai G2 Spirit

● 疫情快讯






2019新型冠状病毒(2019-nCoV),因2019年武汉病毒性肺炎(2020年2月11日命名为COVID-19)病例而被发现,目前感染形势依然很严峻,疫苗与抗病毒药物研发迫在眉睫。数日前,李克强总理赴中国医学科学院病原生物学研究所,考察疫情防控科研攻关,电镜实验室负责人介绍了研发药物动物模型、病毒传播途径研究等情况。


总理为何会去视察电镜实验室


接下来,我们就和大家详细地介绍一下电镜在新冠肺炎战役中发挥着怎样的作用。

助力病毒形态、

扩增过程及病毒传播途径的研究

2019年12月,武汉市部分医疗机构陆续出现不明原因肺炎病人。来自多个小组的科学家从住院患者那里获得了病毒样本。截至2020年1月初,实验室检出这种新型病毒电镜下呈现典型的冠状病毒形态。专家组认为,本次不明原因的病毒性肺炎病例的病原体初步判定为新型冠状病毒。下图为中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所于1月6日分离的新型冠状病毒毒株的电镜照片。疾病预防控制中心 (CDC)和中国卫生部门后来确定并宣布,一种名为武汉冠状病毒的新型冠状病毒(2019-nCoV)引起了武汉市的肺炎爆发。

武汉新型冠状肺炎病毒电镜图片:

单个新冠病毒颗粒直径约100nm

(照片来源:国家病原微生物资源库)

新型冠状病毒(2019-nCoV)

2019-nCoV属于套式病毒目,冠状病毒科,β冠状病毒属。2003年的SARS-CoV与2012年的MERS-CoV,及模式病毒小鼠肝炎病毒MHV均属于β冠状病毒。“新病毒与其它β冠状病毒的序列基本相似, 其中不同冠状病毒与宿主细胞作用的关键spike基因(编码S-蛋白),有更大的差异性。虽然武汉新型冠状病毒S-蛋白中与人体ACE2蛋白结合的5个关键氨基酸有4个发生了变化,但变化后的氨基酸,却在整体性上完美地维持了SARS-CoV的S-蛋白与ACE2蛋白互作的原结构构象。”

冠状病毒结构图

病毒是一种非细胞生命形态,它的复制、转录、和转译的能力都是在宿主细胞中进行,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。紧接着,新一代病毒粒子从受感染细胞的表面释放出来。

香港大学研究人员于1月31日公布首批新型冠状病毒在细胞内复制过程的图像,他们通过培养受感染细胞,观察新型冠状病毒的生长过程。每个受感染的细胞会衍生出数以千计的病毒粒子,从而继续感染新细胞。

利用透射电镜研究新冠病毒

在细胞内复制扩增过程

(图片来源:香港大学)

(电镜型号:Thermo Scientific Tecnai G2 20)


助力抗病毒药物研发


目前针对新冠肺炎(COVID-19)的治疗,并没有疫苗与抗病毒特效药,疫情防控刻不容缓,这一形势急需科学家加快研发步伐。揭示2019-nCoV三维结构及其入侵过程是发现药物靶点的关键所在,有助于进一步设计药物阻断病毒入侵。

然而,病毒分子量大,且不易结晶,使其难以通过x-ray和NMR等传统手段,开展新冠病毒结构生物学研究。目前科学家们主要通过x-ray技术解析了病毒水解酶的结构,但是病毒的完整结构依然未知,后续科研工作面临着极大的挑战。

在药物与疫苗研发的关键阶段,冷冻电镜正是解析完整病毒结构及关键蛋白分子结构的利器。基于电镜技术展开的病毒结构生物学研究,科学家可以进一步确定病毒侵入细胞的关键蛋白结构与作用位点,从而针对药物靶点来设计药物,或者根据病毒的抗原表位信息来指导疫苗的设计与研发。这些研究都将为后续的疫情防治工作提供重要的科技基础。

使用冷冻电镜解析SARS完整病毒颗粒

及S蛋白分子结构的研究案例

SARS病毒冷冻电镜图片

(SARS电镜图片的引文:Architecture of the SARS coronavirus prefusion spike. Beniac DR, et al. Nat Struct Mol Biol 2006. PMID 16845391)

借助于冷冻电镜单颗粒技术,科学家们使用Vitrobot等对病毒或者病毒的结构蛋白进行冷冻制样后,借助于Krios电镜及直接电子探测器,科学家可以迅速获得样品的大量高分辨率冷冻电镜图片。从这些图片中,科学家们能清晰看见病毒表面的刺突糖蛋白(S蛋白)的结构与分布等重要信息。在获取足够二维照片之后,科学家能进一步借助Relion等三维重构软件包,迅速解析并获得病毒高分辨率水平的三维结构。基于电镜技术展开的病毒结构生物学研究,研究人员可以解析得到完整病毒颗粒及S蛋白等关键蛋白的分子结构,并可能捕获病毒入侵细胞的动态结构变化过程。

我们可以通过科学家对同属的SARS病毒S蛋白的分析研究,对未来新冠病毒研究提供简单科研线索。

S蛋白模拟图(左)

利用Amira重构的S蛋白电镜图像的三维结构(右)


在这场没有硝烟的战疫中,赛默飞将与科学家并肩而行,提供疫情防控及药物研发所需的解决方案。从药物研发到大规模生产,我们关注生物制药的每一步,为打赢疫战提供坚实的科技基础。



您认为该新闻:
值得推荐
5 次
最新动态
推荐产品
  • 推荐产品
  • 供应产品
  • 产品分类
400-860-5168
分机号:0537
仪器信息网认证,
请放心拨打
扫码拨打
访问手机展位
赛默飞电镜(原FEI)官方展位由仪器信息网设计制作,工商信息已核实。
展位地址:https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100537/