威尼斯5848vip电子游戏(wns认证网站)-BinG百科

新冠病毒感染人类主要是基于其编码的S蛋白的RBD结构域与人体编码的ACE2蛋白进行结合。因此，人类的B细胞免疫可以特异性的编码与RBD结构域结合的中和抗体，从而阻止S蛋白与ACE2的结合，进而阻止感染的发生。目前，发现的一系列抗体也主要是RBD靶向型。截止本文发表时（2020.8），共有约294种RBD-靶向型抗体被报道，其部分列表如表1。

表1. 部分发现的RBD靶向中和抗体

对这些抗体进一步分析，发现IGHV3-53是最频繁使用的IGHV基因，在患者中使用率为10%，远高于健康人的0.5-2.6%的比例（图1）。同时，相对于其他中和抗体，IGHV3-53抗体还有更低的体细胞突变率，但中和性更强；此外，对轻链也做了类似的分析（图2）。

图1. 294 RBD靶向的新冠抗体的IGHV基因使用统计

图2. 294 RBD靶向的新冠抗体的轻链V基因使用统计

为了进一步了解IGHV3-53抗体与RBD的结合，研究者获得了两个IGHV3-53、SARS-CoV-2 RBD及Fab CR3022的复合物结构，命名为CC12.1和CC12.3（图3）。CC12.1和CC12.3均为高亲和力的抗体。尽管他们均为IGHV3-53抗体，但是CC12.1使用IGHJ6、IGKV1-9和IGKJ3，而CC12.3使用IGHJ4、IGKV3-20和IGKJ1，属于不同的BCR克隆型。序列分析发现CC12.1的IGHV和IGKV仅有4个氨基酸的区别、CC12.3仅有三个氨基酸的区别，且结构分析发现CC12.1和CC12.3有相似的抗原表位，且均与ACE2-结合位点重叠。

图3. 两个新冠抗体CC12.1和CC12.3与RBD结合蛋白结构图

RBD共有17个ACE2结合的氨基酸残基。其中，对于抗体CC12.1和B38（晶体结构已报到），分别有15和16个在其抗原表位，对于CC12.3则有11个位于抗原表位。序列比对发现SARS-CoV-2和SARS-CoV抗原表位氨基酸序列差异较大，可能解释为何二者的抗体缺乏相互反应性（图4）。

图4. IGHV3-53抗体的抗原表位

为了理解IGHV3-53为何可以作为共享V基因，研究者分析了CC12.1、CC12.3和B38与RBD的分子间相互作用。发现表明，重链的互补决定区CDR1、CDR2与RBD区域的相互作用主要通过特定的氢键实现（图5）。CC12.1、CC12.3和B38与RBD之间的氢键互作几乎相同，仅在58号氨基酸有区别。对于CC12.1和CC12.3，该位置发生体细胞突变为Y58F，突变前后的范德华相互作用相似，仅仅导致一个氢键的丢失（图5C）。

图5. RBD与重链CDR loop区互作分析

结构分析发现IGHV3-53有两个关键的motif影响与RBD的结合：1）CDR1的NY motif，位于氨基酸32和33位；2）SGGS motif，位于CDR2的53-56位。N32通过与抗体其他氨基酸、RBD和水分子形成氢键（图6A），而Y33的残基则插入RBD形成的一个疏水口袋，并与RBD的L455形成氢键（图6B），而第二个motif SGGS则与RBD形成广泛的氢键网络（图6C）。此外，发现IGHV3-66编码的新冠抗体也具备此两motif。研究还发现CC12.1和CC12.3的HCDR3区域与RBD互作的结构有差异，这是由于二者的序列和构象的差异导致的，且二者的HCDR3氨基酸长度均为9，较人体常见的13个氨基酸更短，可能原因是IGHV3-53抗体的抗原表位体积更大，导致形成更小的“口袋”用于容纳HCDR3区（图6D）。

图6. 两个IGHV3-53胚系编码的motifs有更短的HCDR3