1. Author
Eric A. Ortlund使用复杂的结构生物学技术，如x射线晶体学和质谱分析，结合一系列生化技术，以获得对转录信号的分子水平理解。同时EricA. Ortlund特别关注脂质介导的信号传导和转运。除此之外，Eric A. Ortlund正在进行人类核受体的结构和生物化学研究，这是一种脂质调节的转录因子，在发育、癌症、压力和代谢中发挥着核心作用。最后Eric A. Ortlund团队还利用核受体作为研究分子伴侣如何进化的模型系统，在分子进化领域做出了开创性贡献。
2. Background
SARS-CoV-2 Omicron及其变异株不断出现，并对治疗性单克隆抗体(mAbs)和疫苗产生了逃逸——SARS-CoV-2的刺突蛋的突变是导致逃逸的主要原因。识别这些变异的单细胞抗体/非单细胞抗体，使我们能够了解不同人群之间的免疫保护共享机制。新冠肺炎出现以来，共鉴定出11000株SARS-CoV-2单抗。其中，由人抗体重链可变种系基因如IGHV3-53/3-66、IGHV1-58、IGHV3-30和IGHV1-69编码的nAbs在全球许多个体中普遍存在——这些抗体被称为公共抗体。绘制这些公共克隆型的免疫基因组成、结构和功能，可以让我们更好地理解突变如何影响抗体的结合，从而可能加快抗体对新出现的变异的重新利用。经证实，带有K417N/N501Y突变可以逃避IGHV353/3-66 RBD单克隆抗体。这些抗体主要由胚系基因编码。然而，SARS-CoV-2突变株是否逃逸IGHV3-30尚不清楚。
3. Methods
1. SARS-CoV-2 RBD的纯化表达
2. ELISA检测结合能力
3. 活病毒中和实验
4. 免疫基因组分析
5. 单克隆抗体的表达
6. 电化学发光抗体结合能力测定
7. 生物膜干涉实验（BLI）
8. 负染与冷冻电镜结构解析
4. Results
之前的研究表明IGHV3-30是新冠抗体中出现频率第二高的胚系基因。总共有71个002-13样的公共单克隆抗体在其互补决定区(CDR) H3 (CDRH3)中显示出保守的CxGGxC模体。同时，先前已经详细描述了002-02 (IGHV3-66)和034-32 (IGHV3-53)的IGHV基因作为一种共享克隆型抗体反应，在其CDRH1和CDRH2区域分别显示NY和SGGS的特征模体。
为了解析上述抗议的识别表位以及了解它们对原始株中和机制，对其进行了X射线的结构解析，发现这三种单克隆抗体的结构均显示了二价结合模式。
002-13
002-13mAb属于IGHV3-30和IGLV6-57编码的公共抗体，属于4类抗体。002-13mAb的CDRH3区包含一个CxGGxC模体。与其他大多数4类抗体一样，002-13 RBD结合主要由重链主导。CDR3区域形成一个足状环，由CxGGxC基序中C105和C110残基之间的环内二硫键稳定。002-13的轻链对RBD结合的贡献最小，只有轻链的CDR2环靠近RBD，与RBD残基T415的侧链形成氢键。尽管002-13在受体结合基序(RBM)表面外结合，但它可以通过其轻链取向阻止ACE2的结合，正如之前在ACE2竞争分析中观察到的那样。Omicron在002-13表位内携带三种突变(S371L、S373P和S375F)，进而被Omicron逃逸。
002-02和034-32
抗体002-02和034-32由IGHV3 53/3-66编码——属于1类抗体。虽然所有的CDR环路都参与表位识别，但大多数接触以重链为主——重链中的主要相互作用是由CDR1和CDR2区域介导的。大多数属于第1类抗体的单克隆抗体是由公共克隆型基因IGHV3-53/IGHV3-66.6编码的——在CDR1/CDR2中含有保守的NY和SGGS基序。然而，这类单抗中的CDR3环重链残基变化很多。在002-02中，重链CDR3残基D101与RBD中的K417和Y453形成氢键。在轻链中，CDR1和CDR3与RBD内部左侧有一定的接触。轻链CDR1区域的S30和Y32残基分别与RBD中的Q498和R403形成氢键。
5. Discussion
作者：Anamika Patel
通讯作者：Eric A. Ortlund
单位：Department of Biochemistry, Emory University School of Medicine,Atlanta, USA
年份：2023.06.06
期刊：Cell Structure
科学问题：公共抗体在面对突变株Omicron时是如何被逃逸的？
结论：实验团队从印度新冠患者第一批康复者体内分离得到诸多抗体。①002-S21F2属于3类抗体，具有很好的广谱性，可以很好的中和Omicron BA.1-BA.5；②002-13被IGHV3-30编码，属于4类抗体。值得一提的是，通过结构学的手段发现在CDR3区域发现了CxGGxC的模体形式。但是他容易被S371L/S373P/S375F影响，并且无法中和Omicron。③002-02/034-32被IGHV3-53/3-66编码，属于1类抗体。他们容易受到K417N与E484K的影响而被逃逸。总而言之，SARS-CoV-2公共抗体所产生的免疫压力可能导致4类抗体表位残基S371、S373和S375发生进化变异。对这些突变进行跟踪，可以找到有效的解决办法来对抗新出现的变异株。
