Question

【題目】新冠肺炎（COVID-2019）是一種嚴重呼吸系統癥狀的高傳染性疾病，嚴重時可致人死亡。該病是由新近出現的一種病毒——新型冠狀病毒（2019-nCov）（RNA病毒）引起的，為探究如何更好的防治該病，研究人員進行了系列研究。

（1）新型冠狀病毒與SARS-Cov（“非典”病毒）結構相似，都是營________生活的生物，侵染宿主細胞后，以_________為模板，利用細胞內的核苷酸和氨基酸作為原料，合成并組裝新的病毒，同時會引發機體發生特異性抗病毒的____________免疫。

（2）2019-nCov病毒主要通過其表面刺突蛋白S與人宿主細胞膜表面——血管緊張素轉換酶2（ACE2）受體結合，而感染細胞。S蛋白分為2個亞基S1和S2，S2蛋白包括兩個膜融合區HR1和HR2，HR1和HR2結合形成復合體：6-HB，使病毒吸附并發生膜融合而進入宿主細胞中。

①科研人員比對SARS-Cov與2019-nCov S2蛋白的氨基酸序列，發現兩者HR1有8個氨基酸不同，HR2完全相同，說明2019-nCov在以________為原料，逆轉錄形成HR1基因時發生了改變而導致的，HR2相對而言，更保守，不易發生變化。

②科研人員為研究HR1結構的改變，是否影響HR1和HR2的結合，從而改變其感染宿主細胞的方式，設計人工合成了結構和HR1、HR2相同的HR1P、HR2P，探究兩者的自我折疊，以及相互結合情況。利用圓二色光譜技術進行檢測，如圖所示：

注：圓二色譜技術是研究蛋白質構象變化的重要技術，主要進行蛋白質-蛋白質、蛋白質-核酸結合的研究。θ角的數值大小與物質的折疊率或物質之間的結合率成正相關 ；EK1為治療SARS疾病時使用的融合抑制劑。據圖可知，與其他組相比HR1P和HR2P的結合率______，并且復合體表現出6-HB的特征，說明2019-nCov的感染機制相似于SARS-Cov，沒有發生顯著變化。

③根據上圖物質之間的結合情況，研究人員認為________和EK1可以作為融合抑制劑，當患者使用含此類物質藥物后，能夠競爭性結合_________，從而阻止病毒與宿主細胞的融合。

（3）根據上述研究，科研人員明確了病毒感染細胞的機制。過程為：I. S1蛋白與宿主細胞膜上的受體結合； II. S2亞單位的FP（融合蛋白）插入宿主細胞膜內; III. 觸發HR1和HR2結合形成6-HB復合體，從而與宿主細胞融合。請結合上述過程，分析融合抑制劑的作用機制：_______________________。

（4）對于該病的治療，疫苗的研發也是一大應用前景，如果將HR1或HR2作為疫苗原料，你認為哪一種更好___________________，請說明理由___________________。

Answer 1

【答案】寄生 病毒RNA 細胞免疫 脫氧核苷酸 高 HR2P HR1 S1與宿主細胞膜上的受體結合，S2亞單位的FP插入宿主細胞膜內，融合抑制劑與HR1結合，阻斷HR1和HR2結合形成6-HB，導致病毒不能與宿主細胞融合。 HR2 HR2相較于HR1更穩定，不易變異

【解析】

1.病毒是一類沒有細胞結構的特殊生物，只有蛋白質外殼和內部的遺傳物質構成，不能獨立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活細胞內才能生活和繁殖，一旦離開了活細胞，病毒就無法進行生命活動。病毒作為抗原進入人體后，會先后引起人體產生體液免疫和細胞免疫過程，人體主要依靠細胞免疫發揮作用對付病毒。

2. 根據題干信息分析可知，2019-nCov病毒表面的刺突蛋白S分為2個亞基S1和S2，S2蛋白包括兩個膜融合區HR1和HR2，HR1和HR2結合形成復合體6-HB，使病毒吸附并發生膜融合而進入宿主細胞中。

（1）病毒沒有細胞結構，不能獨立生存，營寄生生活；新型冠狀病毒與SARS-Cov都是RNA病毒，進入宿主細胞后，以病毒的RNA為模板，利用利用宿主細胞中的氨基酸和核苷酸為原料，合成病毒自身的RNA和蛋白質，進而組裝出新的病毒；由于病毒寄生于活細胞，所以其會引發機體發生特異性抗病毒的細胞免疫。

（2）①2019-nCov是RNA病毒，其以RNA為模板逆轉錄形成HR1基因時需要的原料是脫氧核苷酸。

②根據圖中曲線的走勢分析，與其他組相比，HR1P和HR2P組的結合率高，并且復合體表現出6-HB的特征，說明2019-nCov的感染機制相似于SARS-Cov，沒有發生顯著變化。

③根據曲線圖和題干信息可知，HR2P和EK1可以作為融合抑制劑；根據不同物質之間的結合情況圖分析可知，融合抑制劑競爭性結合的是HR1。

（3）根據題意分析，已知S1與宿主細胞膜上的受體結合，S2亞單位的FP插入宿主細胞膜內，觸發HR1和HR2結合形成6-HB復合體，從而與宿主細胞融合，且根據以上分析已知，融合抑制劑競爭性結合的是HR1，因此融合抑制劑的作用機理是與HR1結合，阻斷HR1和HR2結合形成6-HB，導致病毒不能與宿主細胞融合。

（4）根據題干信息已知，HR2相對而言，更保守，不易發生變化，即HR2相較于HR1更穩定，不易變異，所以HR2作為疫苗原料更好。