2月21日凌晨，西湖大學周強團隊發文：新冠病毒表面S蛋白受體結合結構域與細胞表面受體ACE2全長蛋白（以下簡稱ACE2）的複合物冷凍電鏡結構，揭開了新冠病毒入侵人體細胞的神秘面紗。新冠病毒感染人體細胞的關鍵在於冠狀病毒的S蛋白與人體ACE2的結合。
一個人體細胞的蛋白，怎麼會與病毒發生聯繫？西湖大學特聘研究員陶亮用了一個形象的比喻：「如果把人體想像成一間房屋，把新冠病毒想像成強盜，那麼，ACE2就是這間房屋的『門把手』；S蛋白抓住了它，病毒從而長驅直入闖進人體細胞。」
此次疫情暴發前，科學家們從未看清ACE2的全貌。這一次，周強實驗室在世界範圍內率先報導了ACE2的高分辨三維空間結構，他們進一步解析出ACE2與新冠病毒S蛋白受體結合結構域的複合物結構。新冠病毒的S蛋白像一座橋橫跨在ACE2表面，又像病毒的一隻手，緊緊抓住ACE2，這一點與SARS病毒很相似。新冠病毒S蛋白的受體結合結構域與SARS病毒的序列也非常像，相似性達到82%。對比此前已經解析出來的SARS病毒與ACE2的相互作用，新冠病毒S蛋白有一部分胺基酸殘基發生了較大改變。這也許可以解釋為什麼新冠病毒和SARS與ACE2的結合能力不一樣，這種結合能力可能影響了病毒的傳染力。
看清新冠病毒S蛋白、ACE2及其相互作用的結構，相當於看清了「敵人的樣子」，為後續科學家的靶向藥物研究提供了更多信息。進而為藥物設計和檢測手段開發提供堅實基礎。
同時，清華大學王新泉研究團隊和中國科學院微生物研究所齊建勛研究團隊分別獨立解析了ACE2的N端蛋白酶結構域與新冠病毒S蛋白受體結合結構域的晶體結構。
ACE2是一種含有805個胺基酸的金屬蛋白酶,其酶活性位點含有一個「HEXXH」鋅結合序列,位於1 223～ 1 237nt,或374～ 378aa間。ACE2具有調節心、腎功能及控制血壓等重要生理功能。在SARS-CoV感染中,ACE2是SARS-CoV的重要功能性受體,通過與S1蛋白結合介導病毒入侵細胞。ACE2為I型膜蛋白,N端較長部分突出膜外,C端為跨膜結構域。與人ACE2受體相比,不同動物(果子狸、小鼠、大鼠等)的ACE2在關鍵區域發生胺基酸變異與SARS-CoV低效率感染動物宿主有關。
由於ACE2是體內一種具有重要生理功能的酶蛋白,其酶活性與其SARS-CoV受體功能的關係一直受到關注。最早由ACE2結構的計算機模擬提示,S1蛋白與ACE2的結合部位獨立於酶活性位點「HEXXH」。隨後,實驗研究表明,因點突變而喪失酶活性的ACE2仍保持SARS-CoV受體功能。
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