受体研究揭示新冠中间宿主范围比SARS窄,穿山甲概率低
受体研究展现新冠中间宿主范畴比SARS窄,穿山甲概率低
近几十年来,冠状病毒大风行已对全球民众卫生组成庞大威胁。典范的例子是,SARS病毒在2003年导致非典大风行,SARS-CoV-2则导致了去年底以来的COVID-19大风行。两种病毒均被认为发源于蝙蝠,同时必需通过直接或间接的种间流传,才气引起大风行。
受体操作是抉择病毒宿主范畴的要害因素,而宿主范畴又是病毒种间流传的要害。来自中国的最新研究以受体为切进口,发明新冠病毒中间宿主范畴比SARS窄。鸡、小鼠概率低;而穿山甲同样概率不高,因为穿山甲冠状病毒对ACE2的操作率更靠近SARS-CoV,而非SARS-CoV-2;三文鱼这类鱼类和爬行类动物,则不行能是中间宿主。
克日,湖南大学生物学院的研究团队在生物规模预印本平台bioRxiv上颁发了一篇论文,题为“Receptor utilization of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) indicates a narrower host range of SARS-CoV-2 than that of SARS-CoV”。该论文通讯作者为湖南大学生物学院病原生物学与免疫学研究所传授葛行义。
血管告急素转换酶2 (ACE2)是SARS-CoV和SARS-CoV-2的受体,但只有某些动物的ACE2可以被病毒操作。这项研究中,研究团队操作假病毒进入细胞尝试来评估这两种病毒对20种动物ACE2受体的操作本领。研究发明SARS-CoV-2比SARS-CoV利用的动物ACE2种类更少,表白SARS-CoV-2的宿主范畴更窄。与此同时,另一种SARS相关冠状病毒——穿山甲冠状病毒,其基因组与SARS-CoV-2高度同源,但其ACE2的操作环境与SARS-CoV相似,而非与SARS-CoV-2相似。
为了阐发受体操作机制,研究团队较量了20中动物ACE2的氨基酸序列,发明白5个大概对ACE2操作至关重要的氨基酸残基,包罗大概抉择SARS-CoV、SARS-CoV-2和穿山甲冠状病毒差异受体操作的第20和42个氨基酸N端。
研究者们提到,该研究促进了对大风行冠状病毒受体操作的领略,大概有助于对致病性冠状病毒的病毒追踪、中间宿主筛选和疫情防控。
跨物种流传是导致高致病性冠状病毒风行的主要原因,如SARS-CoV和SARS-CoV-2。此前的病毒追踪研究表白,中华菊头蝠是SARS-CoV的天然宿主,最近的系统发育阐明昭示,SARS-CoV-2大概也发源于蝙蝠相关SARS病毒。一些小型哺乳动物,假如子狸和浣熊,大概是SARS-CoV的中间宿主,并大概是2003年头SARS风行的直接来历,因为这些动物体内可以或许乐成疏散出SARS- CoV。同样,在马来穿山甲中也发明白雷同SARS-CoV-2的病毒,这表白穿山甲或者是SARS-CoV-2的中间宿主。
中间宿主动物在天然病毒宿主向人类流传时发挥重要浸染,而病毒的宿主范畴是抉择中间宿主的重要因素。抉择病毒宿主范畴的一个主要因素是:病毒与宿主细胞上受体之间的识别、团结。SARS-CoV和SARS-CoV-2都操作血管告急素转换酶2 (ACE2)作为细胞受体。
ACE2于2000年被发明,最初被认为一种表达于心脏和肾脏血管内皮细胞的外肽酶,可催化血管告急素的转化。ACE2高度守旧,在大大都脊椎动物中遍及表达,但并不是所有的ACE2都能作为SARS-CoV和SARS-CoV-2的受体。譬喻,SARS-CoV可以利用小鼠的ACE2作为受体,而SARS-CoV-2不能,这表白小鼠是SARS-CoV的潜在宿主,而不是SARS-CoV-2的潜在宿主。
研究者之前的研究预测了SARS-CoV-2对ACE2的操作,表白SARS-CoV-2可以操作除小鼠ACE2s和部门鸟类ACE2s之外的大大都哺乳动物ACE2s。同时,研究者还预测了ACE2中9个对SARS-CoV-2操作至关重要的氨基酸残基。
在这项研究中,研究者在天然缺乏ACE2表达的HeLa细胞中体外表达了20种差异动物的ACE2。然后用带有冠状病毒刺突卵白的假病毒颗粒传染细胞,检测其对ACE2的操作。功效表白,SARS-CoV和SARS-CoV-2都可以操作大大都哺乳动物的ACE2作为受体,而鱼类和爬动作物则不能。