設計突變，穩定新冠病毒S蛋白，中國科學家王年爽對全球新冠病毒疫苗的貢獻
2020年2 月 11 日，美國科學家團隊在預印版平台 bioRxiv 發表，新冠病毒S蛋白超清結構。
2020年2 月 19 日，中國科學家團隊在預印版平台 bioRxiv 發表，新冠病毒細胞受體結合域與ACE 2受體結合的晶體結構。
前者是新冠病毒的攻擊結構，後者是新冠病毒的接受攻擊的結構，有了這些結構，就相當於了解了病毒的“進攻武器”與“攻擊部位”。
在新冠疫情爆發初期，這兩個發現是中美科學界一段無聲的配合。
這兩個團隊，存在著一個中間人物：王年爽，結構生物學家，一個現在在美國的中國科學家。
王博士在去美國研究疫苗新技術之前，是在清華大學王新泉教授帶領下，研究過MERS冠狀病毒，MERS冠狀病毒與新冠狀病毒屬同一家族病毒。
後來王年爽的博士後的研究方向，選擇了結構生物學的手段設計疫苗，這在美國是一個新興的科學領域，而王博士的團隊這幾年所研究的，就是如何利用這種技術指導冠狀病毒疫苗的設計。
冠狀病毒家族的特別，就在於它們有共同的特點：S蛋白，
一種長得像皇冠的糖蛋白，就是它提供“鑰匙”，打開各種細胞的大門。
而S蛋白，就是幾十個氨基酸組成的，構象極不穩定，在體內會發生重構，如果這時不加以修飾，製造出來的疫苗就可能不會形成中和抗體，結合並抑製冠狀病毒感染與複製。
那什麽是中和抗體呢？
新冠狀病毒是蛋白外殼+RNA核酸分子構成的，它的蛋白，除了S蛋白外，還有M蛋白（膜蛋白），E蛋白（包膜蛋白），N蛋白（核衣殼蛋白）。那咱們的免疫係統，隻要能識別出這是異種蛋白，就可能會產生相應的抗體去結合它們，所以這裏就會產生兩種可能：
1， 抗體與病毒結合，並不影響病毒感染細胞；
2， 抗體與病毒結合，阻止該病毒黏附靶細胞受體，順利阻止病毒侵入細胞。這種才叫做中和抗體。
這就好像，抗體把病毒小偷的一隻手給砍了，但小偷的作案工具還在，一樣是可以偷摸進來。
所以說，疫苗產生總抗體的多少，並一定能完全代表它的保護效力的強弱，因為並不是所有的抗體都有抗病毒作用。當然，也有些非中和抗體也能誘異其他的細胞免疫，例如增強巨噬細胞的吞噬作用等。但總的來說，中和抗體介異的整體免疫作用是更強的。
因此，S蛋白如何更加穩定，如何誘導更強的免疫反應，就成了很多新冠疫苗的關鍵。
那是如何讓新冠病毒的S蛋白更加穩定的呢？
新冠病毒S蛋白，由三個S1亞基與一個S2三聚體構成，在感染細胞過程中，
S1亞基負責識別與抓牢細胞ACE2受體，然後這個類似杆狀的S2亞基與細胞膜融合，
融合後，新冠病毒的遺傳信息就能進入細胞內進行轉錄與複製了。
王年爽通過誘導突變，把S蛋白的兩個脯氨酸疊加之後，這個杆狀的S2亞基的穩定性會增加，就像兩單車一樣，給它加固兩個輪，行駛的穩定性就會增加。現在科學上把這一設計稱為 S-2P。
那穩定化的S蛋白有什麽作用呢？
目前，美國目前上市的兩種mRNA疫苗，就是利用基因工程技術，借用人體細胞自己生產這種經過改造的S蛋白，來誘導新冠病毒的免疫反應。
事實上，S-2P 技術的應用不局限於 mRNA 疫苗，現在其他新冠疫苗也在使用，包括Novavax的重組蛋白疫苗、強生的腺病毒疫苗等，涉及到的S蛋白的基因，很多都是采用這種技術。
重組蛋白疫苗，就是將S蛋白的基因交給杆狀病毒侵染蛾細胞，然後讓蛾細胞幫忙大量生產S蛋白，最後提取純化，通過納米顆粒包裹成疫苗。
而腺病毒載體疫苗，就是把S蛋白基因整合到沒有複製機能的腺病毒DNA中，再讓腺病毒感染宿主細胞，然後讓宿主細胞生產S蛋白，最後通過擴增純化，製成疫苗。
所以，S蛋白作為關鍵的靶點，它的穩定化程度，直接影響很多新冠疫苗的保護效力，這也是基礎科學重要性的體現。
目前，王博士所在的實驗室，又設計出了 S-6P，也就是具有 6 個脯氨酸突變的 S 蛋白，這是一種更加穩定的 S 蛋白結構，這或許有利於將來應對新冠病毒變異。
中國科學家抗擊新冠疫情，不隻在國內的滅活疫苗，在國際疫苗的舞台，中國力量也越來越不容小覷！
有網友評論建議，王年爽博士回國做貢獻。
他是這樣回複的：修煉一些年，等真正有能力做一些事情的時候會回國的。
