最新研究：新冠病毒对人类适应性比蝙蝠更强

 
 
最新研究：新冠病毒对人类适应性比蝙蝠更强  
 

4月23日，中科院微生物所研究员施一、中国疾控中心主任高福等在生物预印本文库BioRxiv发文（未经同行评议），描述了新冠病毒核心聚合酶复合物的近原子分辨率结构。

 

研究表明，新冠病毒对体温相对较低的人类的适应性比其自然界宿主蝙蝠更强。

 

 

作者提出以下主要研究结论：

 

1、新冠病毒核心聚合酶复合物的总体结构：

 

作者分别用杆状病毒和大肠杆菌表达系统表达了新冠病毒nsp12聚合酶和nsp7-nsp8辅助因子。这三个蛋白质亚基在体外混合，构成核心聚合酶复合物。研究者在3.7A分辨率下确定了新冠病毒nsp12-nsp7-nsp8复合物的结构，清楚地解决了每个亚基的主链轨迹和最笨重的侧链。

 

不过，类似于SARS病毒的对应复合物，密度图中无法解决nsp12的N端~110个氨基酸、nsp8的80个残基和nsp7C末端的一小部分。总体上，结构中解释了大约80%的160k Da复合物。如图：

 

 

2、新冠病毒和SARS病毒nsp12-nsp7-nsp8复合物的结构比较

 

基本上，新冠病毒聚合酶复合物的结构与SARS病毒非常相似。在nsp7、nsp8和nsp12亚基的结构可视化区域中，两种病毒之间分别有1、4和25个残基替换（nsp8和nsp12亚基的未解决区域分别有1和7个额外的位点突变）。然而，这些突变并没有导致聚合酶复合物的明显结构变化。

 

之所以与SARS病毒进行对比是因为，在目前共发现的7种人感染冠状病毒中，新冠病毒在基因组序列上与2002-2003年出现的SARS病毒最相似。这两种病毒都利用相同的宿主受体血管紧张素转换酶2（ACE2）进行细胞进入，并引起呼吸道症状，可能导致重症肺炎并导致死亡。

 

3、保守的nsp12催化中心及其与辅助因子的相互作用

 

新冠病毒nsp12亚基的催化结构域是按照所有病毒RDRPS共享的典型右手结构排列的，其中包括七个关键催化基序（A-G）。其中，基序A-F对于所有病毒Rd Rps都是高度保守的。

 

该nsp7-nsp8异二聚体结合在RDRP的拇指亚结构域上方，并在手指延伸环之间三明治以稳定其构象。这种相互作用主要是由异二聚体中的nsp7介导的，而nsp8与nsp12聚合酶亚基的接触很少。这两个辅助因子结合位点的重要性已经通过先前对SARS病毒聚合酶的生化研究得到证实，这揭示了它们在刺激nsp12聚合酶亚基活性方面的重要作用。 

 

4、新冠病毒核心聚合酶复合物活性降低

 

作者比较了新冠病毒和SARS聚合酶的酶行为，目的是从病毒复制的角度分析其性质。这两组核心聚合酶复合物都能很好地介导由3‘-vRNA模板的引物依赖性RNA伸长反应。有趣的是，新冠病毒nsp12-nsp7-nsp8复合物与SARS病毒配合物相比，RNA合成效率（~35%）要低得多。