ACE2是介導新冠病毒侵入的受體,。然而，新冠病毒也被發(fā)現可以侵染ACE2陰性細胞,，這意味著“狡猾”的新冠病毒還可能存在其他受體,。
早前，有文章使用CRISPR基因篩選方法發(fā)現TMEM106B（與大腦衰老有關的膜蛋白）是潛在的新冠病毒受體,。而比利時魯汶大學和英國弗朗西斯·克里克研究所使用X射線晶體技術,、低溫電子顯微鏡（cryo-EM）、氫氘交換質譜（HDX-MS）以及賽多利斯的Octet® 非標記分子互作系統(tǒng)和Incucyte® 實時活細胞分析系統(tǒng)等方法,，從TMEM106B/S蛋白復合物結構解析角度進一步闡釋了TMEM106B與新冠病毒結合的分子機理[1],，并發(fā)表于近期的《CELL》雜志上。
圖1. TMEM106B/S蛋白復合物結構解析發(fā)現TMEM106B結合S蛋白的RBD結構域,，其中S蛋白上的484位Asp以及TMEM106B的LD（管腔結構閾）的Met210/Phe213是結合界面上的重要氨基酸殘基
那么兩者的親和力如何呢,？上Octet® 非標記分子互作系統(tǒng)!
圖2. Octet® 數據：將TMEM106B固化在NTA傳感器上，與13.5 μM的S1蛋白結合解離
結果顯示,，TMEM106B與S蛋白有著明顯的結合,，但是TMEM106B突變M210和F210位點后，就沒有結合了,，數據證實了復合物結構解析的結論,。
最近出現的比利時毒株的S蛋白484位為天冬氨酸（D484），而最初毒株為谷氨酸（E484）,。用Octet® 檢測發(fā)現,，D484的S蛋白親和力比E484強，也解釋了D484的侵染性更強的原因,。
圖3. Octet® 數據：將TMEM106B固化在NTA傳感器上,，與不同濃度的S1蛋白結合解離
TMEM106B結合S蛋白的RBD結構域也是ACE2的結合區(qū)域，那么ACE2會不會與TMEM106B競爭結合S蛋白呢,？
圖4. Octet® 數據：將TMEM106B固化在NTA傳感器上,，與加入ACE2和不加ACE2的S蛋白結合，加入ACE2后沒有結合,，說明ACE2與TMEM106B競爭結合S蛋白
Octet® 的一系列實驗結果在分子水平上驗證了復合物結構解析的結果,。但是，如何在細胞學水平上證實TMEM106B與S蛋白的結合呢,？是時候發(fā)揮Incucyte® 實時活細胞分析系統(tǒng)的威力了,！
文章進行了細胞-細胞融合試驗：通過ACE2或TMEM106B,、S蛋白（帶綠色熒光）轉染HEK293T細胞，使其在表面表達這些蛋白,；如果TMEM106B與S蛋白發(fā)生結合,，細胞可以融合形成更大的細胞團。
圖5. Incucyte® 實時成像結果：（左）細胞融合成像,；（右）每隔3個小時拍攝一次,，計算>1000 μm2的對象熒光面積總和，并做實時圖譜,；結果表明,，轉染ACE2或TMEM106B細胞可以融合，但是TMEM106B突變M210和F210后無法實現融合
總結
距離新冠病毒被發(fā)現已經有三年多的時間了,，雖然許多人早已經歷過兩次“陽”性，但我們依然不能高枕無憂,，新冠病毒仍有可能卷土重來,。因此，對它的侵染機理進行研究仍然是至關重要的,，只有進行更多的基礎研究,，才能為藥物研發(fā)指明方向。該文作者以TMEM106B為靶點篩選到一些抗體,，并發(fā)現這些抗體能阻止新冠病毒對細胞的侵染,。雖然也有其他文章發(fā)現了除ACE2外的其它新冠病毒受體，但該文不僅結合多種手段對復合物結構進行解析,，而且用Octet®,、Incucyte® 等手段進行了驗證，因此,，可信度很高,，這也是本文能夠被CELL收錄的原因之一。
為什么越來越多的文章
都使用了Incucyte® 呢,？
培養(yǎng)箱內可長達數周的連續(xù)觀察,，最短幾分鐘間隔拍攝，減少人力,，防止過多操作對細胞的傷害,；這篇文章每隔3個小時拍攝，連續(xù)拍攝3天
6個板位,，分別獨立設置檢測程序,，可以兼容各種孔板和培養(yǎng)皿，通量高
高效簡便的模塊化軟件設置和數據分析,，輸出圖片,、視頻,、生長曲線等多指標多參數；本文提到了使用Incucyte® 通過設置熒光目標面積大小對一些未融合的細胞進行過濾,，使得結果更加準確
大于100種優(yōu)化過的活細胞專用熒光試劑,、耗材及詳盡的Protocol，文章數大于14000篇,，是長時間活細胞成像產品中的佼佼者
為什么越來越多的文章
都使用了Octet® 呢,？
非標記Direct Binding是趨勢，它的結果更準確
快速測定親和力,，更加定量化對互作進行表征
無洗滌步驟,，可測弱親和力（解離快）；本文的結合就是典型的快解離
測試時間短,，一般10-20分鐘,，更快拿到結果
實驗形式多樣化：定性，兩者結合,，協同/競爭實驗,，垂釣
寫入美國藥典，文章>13,000篇,，認可度廣
萬金油技術,，可以用與檢測DNA、小分子,、蛋白等各種生物分子
使用方便,，成本相對低
下載文檔
下載《生物層干涉技術應用文集—病毒學基礎研究與藥物研發(fā)》，了解如何對病毒的致病機理在結構與分子水平上進行深入的研究,，分析病毒蛋白與宿主受體蛋白,，病毒核酸與聚合酶等相關作用機制，從而找到關鍵的“解密之匙”,。
參考文獻
[1] TMEM106B is a receptor mediating ACE2- independent SARS-CoV-2 cell entry.Cell,2023
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