抗击新冠肺炎病毒引起的全球性大流行病是当前人类面临的最大挑战之一，利用高场核磁共振波谱技术研究新冠肺炎病毒RNA和蛋白质结构、动力学、功能和结合具有重要意义。布鲁克全球应用总监Rainer Kuemmerle博士表示：只有核磁共振波谱才能在接近生理条件下获得结构、功能和结合信息。我们可以收集有关配体结合位置、亲和力和动力学的有价值的见解，研究人员可以让RNA或蛋白质结合位点发生的构象变化可视化，以便更好地了解潜在的小分子抑制剂功效。
用于高分辨核磁共振研究的目标蛋白质通常需要进行13C和15N同位素标记。为提高检测灵敏度，对于大分子量蛋白质还需要特殊选择性同位素甲基标记和2H标记。2H、13C和15N同位素标记是研究蛋白质相互作用、动力学与空间结构的主要途径。下面两篇文章中用于核磁共振分析的目标蛋白，均是在使用｛13C葡萄糖D-GLUCOSE(U-13C6,99%)，15N氯化铵AMMONIUM CHLORIDE (15N, 99%)｝作为唯一碳源和氮源配制的培养基中获得。
2022年10月27日，北京协和医院张抒扬课题组联合清华大学生命学院薛毅课题组以及中国科学院上海药物研究所徐华强课题组，该研究团队分别解析了SARS-CoV-2 N蛋白的NTD和CTD的晶体结构，同时首次解析了NTD与RNA复合物（NTD-RNA）的晶体结构。同时，研究团队还通过药物筛选，发现第三代抗生素头孢曲松钠（ceftriaxone sodium），是一种能够同时与NTD和CTD结合的小分子化合物。通过进一步的核磁共振实验，得到NTD与头孢曲松钠关键的结合位点，并通过分子对接获得了复合物模型，与NTD-RNA复合物的结构相比，发现二者与NTD的结合位点是相似的。所以，头孢曲松钠通过阻断RNA与NTD的结合，抑制RNP的形成，从而阻断SARS-CoV-2病毒的生活周期。该项工作为研究SARS-CoV-2中RNP形成的分子机制提供了基础，也为靶向N蛋白的抗病毒药物设计的后续研究提供新的见解。相关研究成果发表在国际期刊《Science Bulletin》上。
2022年1月19日，来自法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的研究团队，在国际期刊《science advances》上发表题为“The intrinsically disordered SARS-CoV-2 nucleoprotein in dynamic complex with its viral partner nsp3a”的研究论文。
研究人员使用溶液态NMR，结合等温滴定量热法（ITC）和小角度x射线散射（SAXS）来描述N与SARS-CoV-2中nsp3a的相互作用。证明了这种相互作用是由无序的N3结构域介导的，它通过涉及两个不同线性基序的二分相互作用折叠在Ubl1的表面上。这两种蛋白质形成了一个高亲和力复合物，该复合物涉及一个疏水螺旋，该螺旋对接到Ubl1上的疏水槽中，以及N4附近的第二个相互作用位点。两个结合位点之间的链和N3的其余部分在复合物中保持柔性，结构域N1、N2、N4和N5以及SR区域不直接参与相互作用。然而，N3包裹在Ubl1周围导致高度柔性的N蛋白被大量压缩，这表明nsp3a在包裹前参与了N的运输和伴侣作用。短RNA的结合也被发现在N的紧密Ubl1结合形式中被取消。对病毒功能重要的线性基序和结合位点的鉴定将为基于肽的病毒抑制剂的开发提供活性靶点。
热耳科技是剑桥同位素总代理（Cambridge Isotope Laboratories）。提供用于生物核磁共振研究的全套同位素产品。
