2020年终巨献：中国科学家重磅级研究成果解读

时光总是匆匆易逝，2020年已经接近尾声，崭新的2021年正在向我们招手，在即将过去的2020年里，我国科学家们在多个研究领域取得了多项意义重大、影响深远的研究成果。本文中小编就对2020年中国科学家发表的重要研究成果进行整理和解读，分享给各位读者！

图片来源：Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.01.009

【1】Cell：揭示灵长类动物卵巢衰老机制，有望开发治疗女性不孕症的方法

中国科学院、北京大学、首都医科大学、中国国家老年医学中心等

doi：10.1016/j.cell.2020.01.009

由于现代倾向于推迟生育，越来越多的女性正面临着不孕症的困扰。不孕可能源于与年龄相关的卵巢下降，但是导致这种下降的分子机制尚不清楚。如今，在一项新的研究中，来自中国科学院等机构的研究人员以前所未有的细节展示了非人灵长类动物中的卵巢如何衰老。这些发现解释了几个可作为生物标志物的基因，并指出了诊断和治疗女性不孕症和与年龄相关的卵巢疾病（卵巢癌）的治疗靶点。相关研究结果发表在Cell期刊上。

研究者表示，这是首次在非人灵长类动物模型中在单细胞分辨率下对卵巢衰老进行深入分析。我们发现作为破坏细胞的细胞应激、氧化应激是卵巢衰老的关键因素。这一发现为卵巢衰老并最终不孕的机制提供了有价值的见解。卵巢是一种复杂的生殖器官，在这种器官中，卵母细胞通过减数分裂变成卵子。当前的研究提示着女性出生时会有一定数量的卵母细胞，一旦她们到了35岁，这些卵母细胞的功能就开始减弱，从而导致不孕。更好地了解卵巢环境以及健康的衰老机制可以为存在不孕问题的女性提供新的疗法。

【2】Science：从结构上揭示人胰高血糖素受体的G蛋白特异性识别机制

中国科学院上海药物研究所、复旦大学、上海科技大学等

doi：10.1126/science.aaz5346

G蛋白偶联受体（GPCR）在细胞信号转导中起重要作用，并作为多种疾病的重要治疗靶标。与细胞外激动剂结合后，GPCR通过招募不同的G蛋白（Gs、Gi和Gq等）刺激各种信号通路以介导多种生理功能。GPCR和特定G蛋白之间的选择性偶联对于这类受体的生物学作用至关重要。但是，确定单个GPCR如何识别不同G蛋白亚型的分子细节仍然难以捉摸，因此限制了对GPCR信号转导机制的理解。在一项新的研究中，来自中国科学院上海药物研究所、复旦大学和上海科技大学等研究机构的研究人员利用低温电镜（cryo-EM）技术解析出人胰高血糖素受体（GCGR）与它的同源激动剂和不同类型的G蛋白（Gs或Gi）结合在一起时的三维结构，相关研究结果发表在Science期刊上。

这些结构首次提供了GPCR与不同G蛋白亚型之间相互作用模式的详细分子图，并且出乎意料地揭示了许多调控G蛋白特异性的分子特征，从而极大地加深了对GPCR信号转导机制的理解。GCGR是B类GPCR家族的成员，通过触发肝脏中葡萄糖的释放而对葡萄糖稳态至关重要，这使得成为2型糖尿病和肥胖的潜在药物靶标。

【3】Nature：揭示中国患者的前列腺癌复发性改变不同于西方患者

第二军医大学、中国科学院、华中科技大学同济医学院、复旦大学、河北大学、石狮市医院、绍兴市中心医院、郑州大学、深圳市罗湖人民医院、杭州医学院、东南大学、苏州大学、安徽医科大学、第三军医大学、南京医科大学、浙江大学等

doi：10.1038/s41586-020-2135-x

在一项新的研究中，来自中国第二军医大学等机构的研究人员发现中国患者的前列腺癌复发性改变不同于西方患者，相关研究结果发表在Nature期刊上。文章中，他们描述了对中国患者的前列腺癌组织进行转录组学、表观基因组学和基因组学分析，并将他们发现的结果与来自西方癌症患者的数据进行了比较，以及由此取得的研究发现。前列腺癌是继肺癌之后的全球第二大常见癌症。正如这些研究人员所指出的那样，为了更好地理解前列腺癌的性质，人们进行了许多研究。但他们也指出，大多数此类研究都是针对西方的癌症患者进行的。出于对西方男性和中国男性之间的癌症是否可能存在差异的好奇，他们着手对中国前列腺癌患者进行一项研究。

这项研究涉及从208例接受过根治性前列腺切除术治疗的前列腺癌患者中收集肿瘤组织样本。由于各种原因，一些样本无法用于研究，最终仅使用了177个样本。通过对这些肿瘤组织进行分析，这些研究人员在他们研究的41％的肿瘤中发现了FOXA1基因突变。他们还发现大约18％的肿瘤中发生了复发性CHD1和ZNF292缺失。然后，他们发现与在包括12个西方国家在内的世界其他地区的2554例前列腺癌患者相比，这两个百分比是不同的。先前的研究也已表明在西方国家，大约50％的前列腺肿瘤发生ETS融合，这一比例高于他们在中国患者中观察到的比例。

【4】Cell：从结构和功能角度揭示SARS-CoV-2利用人ACE2进入细胞机制

中国科学院、深圳市第三人民医院、山西农业大学、安徽大学、四川大学、中国科技大学、香港大学

doi：10.1016/j.cell.2020.03.045

在一项新的研究中，来自中国科学院等机构的研究人员利用免疫染色和流式细胞仪测定技术，首先鉴定出S1 CTD（SARS-CoV-2-CTD）是SARS-CoV-2中与hACE2受体相互作用的关键区域。他们随后解析出SARS-CoV-2-CTD与hACE2结合在一起时的分辨率为2.5A的晶体结构，揭示了一种整体上与SARS-CoV RBD（下称SARS-RBD）相类似的受体结合模式。但是，与SARS-RBD相比，SARS-CoV-2-CTD与hACE2形成更多的原子相互作用，这与显示更高的受体结合亲和力的数据相关。

研究者表示，一组单克隆抗体（mAb）以及针对SARS-S1/RBD的鼠多克隆抗血清无法与SARS-CoV-2 S蛋白结合，这表明SARS-CoV和SARS-CoV在抗原性上存在显著差异，并且提示着先前开发的基于SARS-RBD的候选疫苗不太可能对SARS-CoV-2预防有任何临床益处。中国最近出现了SARS-CoV-2感染，这引起了重大的公共卫生问题。据报道，hACE2是这种新型冠状病毒的受体。在这项新的研究中，这些研究人员确定了SARS-CoV-2中与这种受体相互作用的关键区域，并解析出SARS-CoV-2-CTD与hACE2形成复合物时的晶体结构。

【5】Nature：揭示SARS-CoV-2主要蛋白酶的结构并发现其抑制剂

上海科技大学、中国科学院上海药物所

doi：10.1038/s41586-020-2223-y

一种新的冠状病毒(SARS-CoV-2)被鉴定为COVID-19病毒，它是引起2020年初COVID-19全球大流行的罪魁祸首。但是目前还没有针对性的治疗方法，且有效的治疗选择仍然非常有限。为了快速发现用于临床的先导化合物，来自上海科技大学的饶子和/杨海涛课题组与上海药物所的蒋华良课题组及其他单位合作，启动了一个联合结构辅助药物设计、虚拟药物筛选和高通量筛选的项目，以识别针对COVID-19病毒主蛋白酶(Mpro)的新药先导物，相关研究成果发表在Nature杂志上。

Mpro是一种关键的SARS-CoV-2酶，在介导病毒复制和转录中起着关键作用，是该病毒具有吸引力的药物靶点。为此，研究人员通过计算机辅助药物设计鉴定了一种基于机理的抑制剂--N3，并随后确定了COVID-19病毒Mpro的晶体结构。接下来，通过结合基于结构的虚拟和高通量筛选，研究人员分析了超过10，000种化合物，包括已批准的药物、临床试验中的候选药物，以及作为Mpro抑制剂的其他药理活性化合物。

图片来源：Iran Daily

【6】Cell：揭示lncRNAs不同的加工方式或会促进其在干细胞中的非保守功能

中国科学院上海生化细胞所

doi：10.1016/j.cell.2020.03.006

长链非编码RNAs（lncRNAs）长度超过200个核苷酸，其缺乏蛋白质编码潜能，在真核细胞基因中会广泛转录，目前有研究表明，lncRNAs在多种细胞和生物学进程的基因表达过程中扮演着关键角色。与保守的mRNAs不同的是，lncRNAs普遍缺少对基本序列的高度约束，而且其要比mRNAs进化地更快。因此，从基本序列、外显子结构、基因组位置到作用机制，lncRNAs的保守性发生在不同的水平，目前研究人员并不清楚保守的lncRNAs是否会经过保守的加工、定位和功能表现。

日前，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自中国科学院上海生化细胞所陈玲玲研究团队通过研究发现，lncRNAs同源序列的不同处理方式会引发其在人类和小鼠胚胎干细胞中不同的亚细胞定位，随后会导致其在不同物种中多能性调控方面的功能差异。相关研究结果表明，保守的lncRNAs或会通过非保守的RNA处理和定位过程实现功能性的进化。

【7】Science：揭示SARS-CoV-2病毒RNA依赖性RNA聚合酶的三维结构，助力开发新的疫苗和药物

清华大学、上海科技大学、南开大学、天津大学、中国科学院生物物理研究所

doi：10.1126/science.abb7498

由新型冠状病毒SARS-CoV-2（之前称为2019-nCoV）引起的2019年冠状病毒病（COVID-19）于2019年12月出现，此后成为全球大流行病。据报道，SARS-CoV-2是β冠状病毒（betacoronavirus）属的一个新成员，与严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和几种蝙蝠冠状病毒密切相关。与SARS-CoV和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）相比，SARS-CoV-2表现出更快的人际传播，从而导致世界卫生组织（WHO）宣布为世界性的公共卫生紧急事件。为了指导药物设计，在一项新的研究中，来自中国清华大学、上海科技大学、南开大学、天津大学和中国科学院生物物理研究所的研究人员使用了两种不同的方案：一种不存在DTT（数据集1），另一种存在DTT（数据集2），并利用低温电镜（cryo-EM）技术解析出nsp12与它的辅因子nsp7和nsp8形成复合物时的三维结构。相关研究结果发表在Science期刊上。

细菌表达的全长SARS-CoV-2 nsp12（残基S1-Q932）与nsp7（残基S1-Q83）和nsp8（残基A1-Q198）孵育在一起，然后纯化出所形成的复合物。在这种复合物的存在下制备出低温电镜网格，初步筛选后发现这种网格具有良好的分散性和极佳的颗粒密度。在收集和处理7994个显微影片后，这些研究人员在2.9埃的分辨率下实现对nsp12单体分别与nsp12-nsp8二聚体和 nsp8单体形成的复合物的三维重建，正如之前在SARS-CoV中观察到的那样。除了nsp12-nsp7-nsp8复合物，他们还观察到了对应于nsp12-nsp8二聚体以及单个nsp12单体的单颗粒类型，但这些都没有给出原子分辨率下的三维重建。然而，nsp12-nsp7-nsp8复合物的三维重建提供了完整的结构分析信息。

【8】Science：揭示抗结核药乙胺丁醇的作用机制

上海科技大学、南开大学、中国科学院等

doi：10.1126/science.aba9102

在一项新的研究中，来自中国上海科技大学、南开大学、中国科学院、英国伯明翰大学和澳大利亚昆士兰大学的研究人员针对一种关键的一线药物如何杀死结核杆菌提供了新的见解。这为开发针对新兴的结核杆菌菌株的新型抗生素药物铺平了道路。相关研究结果发表在Science期刊上。

结核病（TB）仍然是一个全球性的健康挑战，每年约有150万人死亡，在印度、中国和印度尼西亚的发病率特别高。鉴于包括耐多药和广泛耐药菌株在内的新菌株的出现和扩散，人们迫切需要更好地了解有效的药物对抗这种疾病的作用机理。这些研究人员正在研究的这种药物称为乙胺丁醇（ethambutol）。自1961年发现以来，这种药物一直是抗击结核病的主力军。尽管如此，这种药物的“作用模式”---它杀死这种细菌的方式---还没有得到科学家们的充分证实。

【9】Nature：从病人体内分离出SARS-CoV-2特异性的中和性抗体！

中国科学院微生物研究所、中科院武汉病毒所、中国疾病预防控制中心病毒病研究所、北京地坛医院等

doi：10.1038/s41586-020-2381-y doi：10.1038/s41586-020-2380-z

抗体是治疗COVID-19的有效药物之一，目前已有不少临床试验正在使用恢复的病人的血清进行治疗，但是这种方法难以批量生产，同时病人血清中的抗体数量繁多，特异性不确定，因此效果如何未可知。所以从这些康复的病人体内找出SARS-CoV-2特异性的中和性抗体对于下一步的治疗性抗体的开发和批量生产至关重要。5月26日，Nature杂志同时上线了两篇中国科学家完成的最新研究，分别从病人体内分离出了SARS-CoV-2特异性的高活性中和性抗体。

其中一项研究题为"A human neutralizing antibody targets the receptor binding site of SARS-CoV-2"，由中国科学院微生物研究所的严景华团队、高福团队、王奇慧团队与中科院武汉病毒所、国家疾病预防控制中心病毒病研究所、北京地坛医院等机构合作完成。在该研究中，研究人员报告了从一名恢复期COVID-19患者中分离出2种特异性人类单克隆抗体(MAbs)：CA1和CB6。

【10】Cell：开发出一种SARS-CoV-2灭活疫苗—BBIBP-CorV 动物实验显示有效的保护作用

北京生物制品研究所有限责任公司、中国疾病预防控制中心、北京协和医学院、国家食品和药物监管局、清华大学

doi：10.1016/j.cell.2020.06.008

由严重急性呼吸系统综合征(SARS-CoV-2)引起的2019冠状病毒病(COVID-19)大流行威胁着全球公共卫生。为防控COVID-19，迫切需要研制疫苗。揭示6月2日WHO公布的数据，目前全球已经有10种疫苗进入临床试验，其中1个疫苗进入3期临床，7个疫苗进入2期临床试验。

近日，来自北京生物制品研究所有限责任公司、中国疾病预防控制中心、北京协和医学院、国家食品和药物监管局和清华大学的研究人员合作，在Cell杂志上发表最新研究成果，介绍了他们开发的一种新型灭活候选疫苗BBIBP-CorV，研究结果显示这种疫苗可以诱发强烈的针对SARS-CoV-2的保护性免疫反应。在这项研究中，研究人员报道了一种灭活的SARS-CoV-2候选疫苗(BBIBP-CorV)的实验性生产。在动物试验中，研究人员发现该疫苗在小鼠、大鼠、豚鼠、兔子和非人灵长类动物(食蟹猴和恒河猴)体内诱导高水平的中和抗体滴度，以提供对SARS-CoV-2的保护。

图片来源：CC0 Public Domain

【11】Cell：成功绘制出人类肺腺癌的全面蛋白质组图谱！

中科院上海药物研究所等

doi：10.1016/j.cell.2020.05.043

近日，一篇刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自中科院上海药物研究所等机构的科学家们通过研究对103名中国肺腺癌（LUAD，lung adenocarcinoma）患者进行了全面的蛋白质组学分析，肺腺癌是全球所有癌症中引发患者死亡的主要原因。

文章中，研究者揭示了与肺腺癌相关的分子特征，以及这些分子特征与患者临床预后、潜在预后生物标志物和药物靶点之间的关联。尽管近些年来科学家们在肺腺癌基因组学研究中取得了很大的进展，但大量的患者依然缺少靶向性的治疗手段，由于蛋白质是生物活性的“直接执行者”，对肺腺癌进行全面蛋白质组学研究或许就能填补基因组异常和致癌蛋白质功能之间的空白。

【12】Cell：开发出新型mRNA新冠肺炎疫苗 可在体外保持热稳定性至少一周以上

中国军事医学科学院、苏州艾博生物科技有限公司、中国食品药品检定研究院、清华大学等

doi：10.1016/j.cell.2020.07.024

在一项新的研究中，来自中国军事医学科学院等机构的研究人员报道，一种基于信使RNA（mRNA）的实验性SARS-CoV-2疫苗能在小鼠和非人灵长类动物中引起保护性免疫反应。两次注射这种疫苗足以产生强大的免疫力，完全防止小鼠感染SARS-CoV-2。相关研究结果于发表在Cell期刊上。

秦成峰博士说，“这项研究中观察到的强劲保护作用和这种保护作用的明确免疫相关性，为未来COVID-19疫苗在人类中的开发铺平了前进的道路。基于mRNA的疫苗是预防SARS-CoV-2感染的一种有吸引力的选择，这是因为它们可以在几周内快速设计和大规模生产。此外，临床前研究已证实基于mRNA的疫苗能够诱导出针对各种病原体的强效和广泛的保护性免疫反应，并且具有可接受的安全性。

【13】Nature：发现新冠病毒S-RBD疫苗可诱导保护性免疫反应

四川大学、澳门科技大学、北京协和医学院等

doi：10.1038/s41586-020-2599-8

如今，科学家们已经证实，SARS-CoV和MERS-CoV的RBD包含主要的构象依赖性中和表位，并能够在免疫动物中引起强效的中和抗体，因而是有希望的疫苗开发靶标。在一项新的研究中，来自中国四川大学、澳门科技大学和北京协和医学院等研究机构的研究人员构建出由S蛋白的受体结合结构域（RBD）氨基酸残基319-545组成的重组疫苗（S-RBD疫苗），并发现在小鼠、兔子和非人灵长类动物恒河猴体内进行这种重组疫苗单剂注射后7或14天内就诱导出有效的功能性抗体反应，相关研究结果发表在Nature期刊上。

来自这些疫苗接种的动物的血清能阻断RBD与细胞表面表达的ACE2之间的结合，并且在体外能中和SARS-CoV-2假病毒和SARS-CoV-2活病毒的感染。重要的是，在体内，接种这种重组疫苗还能保护非人灵长类动物免受SARS-CoV-2攻击。在COVID-19患者的血清中也发现了水平升高的RBD特异性抗体。几种免疫途径和CD4+ T细胞参与了这种重组疫苗诱导的抗体反应。这些发现凸显了RBD结构域在SARS-CoV-2疫苗设计中的重要性，并为开发诱导针对RBD结构域的抗体产生的保护性疫苗提供了理论基础。

【14】Science：揭示表达SOSTDC1的滤泡辅助T细胞促进滤泡调节T细胞分化

第三军医大学、清华大学、武汉大学、山东大学齐鲁医院等

doi：10.1126/science.aba6652

滤泡辅助T细胞（T follicular helper cell， TFH）是CD4+ T细胞，在淋巴器官的生发中心中促进B细胞抗体的产生和B细胞记忆反应。这些活性又受到滤泡调节T细胞（T follicular helper cell， TFR）的制约。生发中心反应能增强TFR细胞的产生。然而，驱动TFR细胞形成的分子线索仍然未知，这意味着TFR细胞的起源是未知的。在一项新的研究中，来自中国第三军医大学、清华大学、武汉大学和山东大学齐鲁医院等研究机构的研究人员发现由一个TFH细胞亚群和在T-B细胞边界富集的成纤维细胞网状细胞（fibroblastic reticular cell）分泌的含骨硬化蛋白结构域蛋白1（sclerostin domain-containing protein 1， SOSTDC1）通过抑制Wnt-β-catenin信号转导来促进TFR细胞产生，因而在发育上是TFR细胞产生所必需的，相关研究结果发表在Science期刊上。

在报告小鼠（reporter mice）中，细胞命运追踪和转录组评估确定表达SOSTDC1的TFH细胞是一个独特的T细胞群体，它们是在SOSTDC1阴性TFH细胞（即不表达SOSTDC1的TFH细胞）之后产生的，并且失去了协助B细胞产生抗体的能力。值得注意的是，剔除TFH细胞中的Sostdc1基因会导致TFR细胞数量大幅减少，从而导致生发中心反应升高。从机制上看，SOSTDC1阻断了WNT-β-catenin轴，促进了TFR细胞分化。

【15】Cell：揭示新冠病毒的分子结构

清华大学、浙江大学等

doi：10.1016/j.cell.2020.09.018

疫苗是控制新冠疫情大流行迫切需要的必要对策。目前还没有针对SARS-CoV-2的人类疫苗，但大约有120种候选疫苗正在研发中。SARS-CoV-2与另外两种密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同属冠状病毒科β冠状病毒属。SARS-CoV-2有一个大小为30kb的正义、单链RNA基因组。它的核衣壳蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）组成的外膜包覆着它的基因组。

与SARS-CoV一样，SARS-CoV-2的S蛋白通过受体结合结构域（RBD）与它们共同的受体血管紧张素转换酶2（ACE2）结合，介导病毒进入宿主细胞。在此之前，科学家们已经证实，SARS-CoV和MERS-CoV的RBD包含主要的构象依赖性中和表位，并能够在免疫动物中引起强效的中和抗体，因而是有希望的疫苗开发靶标。

图片来源：Wikipedia

【16】Science：揭示植物干细胞免受各种病毒感染机制

中国科学技术大学、广州大学、四川大学等

doi：10.1126/science.abb7360

在一项新的研究中，来自中国科学技术大学、广州大学、四川大学和德国海德堡大学的研究人员对这种不可思议的能力提出了新的见解，相关研究结果发表在Science期刊上。文章中，这些研究人员将黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus， CMV）接种到阿拉伯芥（thale cress）植物上，并观察发生了什么。

当黄瓜花叶病毒向SAM扩散时，他们注意到这种病毒在到达一个表达WUSCHEL的区域（下称WUSCHEL表达区域）之前就停止了。通过仔细观察调节蛋白WUSCHEL在这个区域的分布，他们发现这种病毒在接种后试图站稳脚跟的地方出现了更多的WUSCHEL。作为一种极其重要的蛋白，WUSCHEL在植物胚胎发育的早期阶段，在决定干细胞命运的过程中起着关键的调节作用，同时也负责监督SAM，使得它们维持在未分化的状态，并确定它们会产生什么样的子细胞。

【17】Nat Biomed Engine：开发出新型精准化治疗性的白血病疫苗

中国科学院过程工程研究所、南方医科大学珠江医院

doi：10.1038/s41551-020-00624-6

近日，一项刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上的研究报告中，来自中国科学院过程工程研究所和南方医科大学珠江医院的科学家们通过研究有望开发出一种精准化的治疗性白血病疫苗。研究者指出，探索新的白血病抗原并使用FDA批准的材料来构建合适的运输给药系统是开发临床所使用的白血病疫苗的重要策略。

如今研究人员开发出了一种能抵御白血病的治疗性疫苗，其能利用一种自愈合的聚乳酸微胶囊来包括一种新的表位肽和PD-1抗体，尽管目前通过疫苗来治疗白血病已经成为了可能，但其治疗表现依然距离临床预期相差甚远，研究者Li Yuhua说道，我们的临床研究结果显示，白血病患者机体中的EPS8和PD-1/PD-L1的表达水平较高，其或能分别作为一种新型的白血病抗原和检查点靶点来帮助开发新型白血病疫苗。

【18】Sci Adv：揭示肠道微生物群落的缺失与儿童患自闭症谱系障碍之间的密切关联

北京大学等

doi：10.1126/sciadv.aba3760

日前，一篇刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自北京大学等机构的科学家们通过研究在自闭症谱系障碍（ASD，autism spectrum disorder）儿童机体中发现了肠道微生物的缺失，文章中研究人员揭示了出现这一现象的机制和原因。此前研究结果表明，肠道微生物组的问题或许是儿童患ASD的原因，但目前研究人员并不清楚其中具体的分子关联，这项最新研究中，研究人员通过研究又向前迈进了一步。

这项研究中，研究人员收集并分析了来自39名ASD患儿和40名未患ASD的儿童的粪便样本，但是，由于人类之间存在着巨大的肠道生物群落的差异，因此研究人员根据年龄、居住地和其它因素谨慎筛选了正常情况下具有相似肠道生物群落特性的儿童进行研究，研究人员对每一份粪便样本都进行了宏基因组测序分析，从而确定ASD患儿和未患ASD的儿童之间是否存在显著的差异。

【19】Cell：揭示新冠病毒复制转录复合体的低温电镜结构

清华大学、上海科技大学、武汉大学

doi：10.1016/j.cell.2020.11.016

SARS-CoV-2 mRNA的转录需要由复制转录复合体（replication and transcription complex， RTC）促进的一系列反应。在一项新的研究中，来自清华大学等机构的研究人员展示了SARS-CoV-2 RTC向cap结构合成过渡时的结构快照。他们解析出由nsp7-nsp82-nsp12-nsp132-RNA和单个RNA结合蛋白（即nsp9）组装而成的扩展RTC在原子分辨率下的低温电镜结构，相关研究结果在线发表在Cell期刊上。

nsp9与nsp12 NiRAN结构域紧密结合，使得nsp9 N端插入nsp12 NiRAN结构域的催化中心，从而抑制它的活性。这些作者还发现nsp12 NiRAN结构域具有尿苷转移酶（guanylyltransferase）的活性，可催化帽芯结构（GpppA）的形成。

【20】Nat Biomed Engin：开发出检测SARS-CoV-2感染的新技术 无需进行PCR扩增且能在1小时内完成检测

中国科学院苏州生物医学工程技术研究所等

doi：10.1038/s41551-020-00655-z

COVID-19的大流行凸显了定点进行SARS-CoV-2快速、准确核酸检测的必要性，近日，一项刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上的研究报告中，来自中国科学院苏州生物医学工程技术研究所等机构的科学家们通过研究，基于杂交捕获荧光免疫测定（HC-FIA，hybrid capture fluorescence immunoassay）技术，开发出了一种新型无需扩增的SARS-CoV-2核酸检测平台。

使用单克隆抗体S9.6是该技术开发过程的一个显著特点，其能帮助识别DNA-RNA的杂交双链，并能够将核酸检测转化成为简单的横向流动试纸条（Lateral flow dipstick，LFD）上的免疫荧光。整个检测过程包括杂交和免疫荧光分析两个步骤，能够在一个小时内完成对SARS-CoV-2的检测。在整个检测过程中，研究人员使用了优化的DNA探针来针对来自临床咽拭子标本中SARS-CoV-2病毒基因组中的保守开放阅读框1ab、包膜蛋白和核衣壳区域。相比当前常用的qPCR技术而言，这种新型技术的检测限能达到500拷贝/毫升，此外，也并未出现SARS-CoV-2探针和55种常见病原体之间明显的交叉反应现象。（生物谷Bioon.com）

本文仅仅是2020年我国科学家发表的部分重磅级研究成果，相信2021年我国科学家会再创辉煌，取得更多重要的研究成果！

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