278: SARS冠狀病毒2型核殼蛋白和家庭檢測（SARS-CoV-2 Nucleocapsid and Home Tests）

Author: David S. Goodsell Translator: 于 健（PDBj）

SARS-CoV-2的核殼二聚體。原子結構中描述了結構有序的域，無序的區域以示意圖顯示。紅色和紫色為核殼，黃色為短RNA鏈。
SARS-CoV-2的核殼二聚體。原子結構中描述了結構有序的域，無序的區域以示意圖顯示。紅色和紫色為核殼，黃色為短RNA鏈。 高質量的TIFF圖片可以從這裡獲得。

在COVID19（嚴重急性呼吸道綜合徵冠狀病毒2型）大流行開始後不久，研究人員被動員起來尋找對抗它的方法。由於他們的努力，現在有許多有效的方法來阻止病毒的傳播。 疫苗可以保護我們免受感染，奈瑪特韋（nirmatrelvir，輝瑞公司新冠口服藥Paxlovid中的抗病毒活性成分）可用於治療受感染者。但也許最重要的是，許多易於使用的家庭檢測試劑盒被廣泛使用，以便於查看我們是否被感染。這是對抗SARS-CoV-2（SARS冠狀病毒2型）的核心工具之一。有了它，人們可以在任何時候檢測自己，如果被感染，就把自己隔離起來，從而使我們對社會環境的安全更有信心。

於家中測試

大多數家庭檢測試劑盒都會檢測收集的樣本中是否存在核衣殼（nucleocapsid）。核衣殼的作用是將病毒基因組包裝在病毒粒子內。它在被SARS-CoV-2 感染的細胞中大量產生，因此它提供了一個有效的檢測靶點。這些測試通常使用“flow-through”技術。當一個小樣本被放置在試劑盒的一個小孔中時，分子會流經一個含有可識別核衣殼的抗體（antibody）的區域。然後，與抗體結合的核衣殼進一步流動，並被捕獲在測試線上，如果測試結果為陽性，這條線就會顯現出來。這些測試還包括一個控制測試，用於測試常見分子，例如我們自己的抗體，以確保採集樣本的正確性。

結構有序和無序

核衣殼是具有許多功能位點的複雜分子。其中一部分折疊成一個RNA結合結構域（RNA-binding domain，PDB條目7act），其上的凹槽可以抓取病毒基因組RNA的短片段。另一部分折疊成一個二聚體化結構域（dimerization domain，PDB條目6wji），與兩個核衣殼分子結合。蛋白質的其餘部分本質上是無序的，在蛋白質鏈的兩端形成尾巴，並形成連接兩個結構域的柔性連接體。這些無序區域有助於RNA的結合，並協調核衣殼二聚體的結合，使其成為更大的組合體，將DNA包裝在病毒內部的小空間裡。

抗體識別

三種抗體結構（藍色）與SARS-CoV-2核衣殼（紅色-紫色）的不同面結合。
三種抗體結構（藍色）與SARS-CoV-2核衣殼（紅色-紫色）的不同面結合。 高質量的TIFF圖片可以從這裡獲得。

SARS-CoV-2家用檢測試劑盒是基於抗體製成的，它能從鼻腔樣本里包含的複雜生物大分子混合物中專門識別出核衣殼。這些不同品牌的試劑盒使用不同的抗體來識別分子的不同部分。這並不奇怪，因為免疫系統在開發探測各個方面的目標分子的抗體上非常有效，因此測試開發人員可以選擇多種抗體。例如，這裡的插圖是與核衣殼RNA結合域的不同面結合的抗體的三個結構的疊加（來自PDB條目7cr5、7n3c和7sts）。

探索結構

RNA結合結構域

顯示方式： 靜態圖像

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核衣殼使用幾種結構的技巧與RNA緊密結合。首先，RNA 結合域有一個向下彎曲並抓住RNA 的長環。其次，這個環和它形成的凹槽排列著精氨酸和賴氨酸氨基酸（此處以紫色和藍綠色顯示）。它們帶正電並與帶負電的RNA 相互作用。要探索這種相互作用的三維方面，請點擊圖片查看交互式JSmol，其中包括與RNA結合的結構（PDB條目7act）和單獨的蛋白質（PDB條目6yi3）。

進一步的討論議題

  1. 抗體插圖和JSmol的疊加坐標是通過使用RCSB PDB 網站上的成對結構比對工具重疊結構來創建的。嘗試對齊RNA結合域，並使用SelectView-->Structures菜單來查看RNA。
  2. 在RCSB PDB網站Group Sequence的頁面上，可以看到核衣殼的完整結構。請注意，有幾個結構包括中央連接區。

參考文獻

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本文是由RCSB PDB的PDB-101提供的《當月的分子》2023年2月的文章的中文翻譯。請參考我們的條款和條件頁面。

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