收藏文章 楼主
你相信吗?石正丽团队发现了“蝙蝠SARS样冠状病毒”跨物种感染证据了
网友【咋样了】 2020-05-24 16:30:41 分享在【身心健康最重要】版块    1    8

2020年5月14日,中科院武汉病毒所石正丽研究员科研团队(通讯)与福建师范大学生命科学学院欧阳松应教授在bioRxiv上发表文章“Arms race between SARSr-CoVs spike gene and host receptor”(running title),再次从基因及蛋白水平,阐明蝙蝠SARS样冠状病毒(SARSr-CoVs)刺突蛋白(Spike,S)与其自然宿主受体基因之间“军备竞赛(Arms race)”的协同进化关系,驱动了蝙蝠SARS样冠状病毒S基因的遗传多样性。SARSr-CoV对人ACE2更高的亲和力表明这些病毒具有跨物种传播到人的可能性。

网友分享在meiguo.com上的图片

摘要:

菊头蝠是严重急性呼吸系统综合征冠状病毒(SARS-CoV)的自然宿主,携带许多与SARS-CoV相似的蝙蝠SARS样冠状病毒(SARSr-CoV),这些蝙蝠SARSr-CoV具有很高的遗传多样性,尤其在负责与受体结合的刺突蛋白(S)基因中差异显著。尽管这些差异,一部分蝙蝠SARSr-CoV仍可以利用与人SARS-CoV相同的受体--血管紧张素转化酶2(ACE2)入侵细胞。由此推测,蝙蝠受体ACE2基因与SARSr-CoV的S基因之间的相互作用,可能与蝙蝠SARSr-CoV S基因多样性的产生存在着某种联系。

在这里,研究团队在中华菊头蝠种群的不同个体中鉴定到一系列ACE2变异体(variants),这些ACE2变异体主要在与SARS-CoV的S蛋白相互作用的关键位点上具有基因多态性(SNP)。SARS-CoV假病毒及携带不同S基因的蝙蝠SARSr-CoV在细胞水平上对这些蝙蝠ACE2变异体显示出不同的利用效率。该结果进一步通过不同S蛋白及ACE2蛋白分子之间的亲和力实验得到证实。

所有测试的中华菊头蝠SARSr-CoV的S蛋白对人源ACE2的亲和力均高于蝙蝠来源的ACE2,尽管它们对人源ACE2的亲和力比SARS-CoV的S蛋白低近10倍。结构复合物模拟结果显示,这些亲和力的差异可能是由于S蛋白和ACE2之间相互作用的某些关键氨基酸的改变而引起的。分子进化分析结果显示蝙蝠SARSr-CoV的S基因与中华菊头蝠ACE2相互作用的一些氨基酸处于强烈的正向选择压力下。这些结果表明蝙蝠SARSr-CoV的S基因和中华菊头蝠ACE2可能在历史演化的长河中共同进化,经历来自彼此的选择压力,引发了“军备竞赛(Arms race)”的协同进化关系。这进一步证明了中华菊头蝠是SARSr-CoVs的自然宿主。

网友分享在meiguo.com上的图片
图1 中华菊头蝠ACE2的系统发育树

简而言之,病毒感染结果显示,该研究中所用的四株携带不同S基因的蝙蝠SARSr-CoV,受体结合域(receptor binding domain, RBD)相同的两株病毒RsWIV1/16可以利用相同类型的中华菊头蝠ACE2作为受体(除基因型6:1434-ACE2之外的其他类型)。另外两株RBD相同的毒株Rs4231/SHC014也可以利用相同类型的ACE2(除基因型7:3357-ACE2,基因型8:1438-ACE2之外的其他类型)。而人SARS-CoV(病毒株BJ01)假病毒可以利用除基因型7,8(3357-ACE2,1438-ACE2)之外的其余ACE2作为受体入侵细胞。

与病毒感染实验结果一致,蛋白相互作用结果显示,基因型6(1434-ACE2)可以与蝙蝠SARSr-CoV-RsSHC014毒株和人SARS-CoV(病毒株BJ01)的RBD蛋白结合,但不与蝙蝠SARSr-CoV-RsWIV1结合;基因型7(3357-ACE2)可以结合RsWIV1的RBD蛋白,但不结合RsSHC014和BJ01的RBD;基因型2(5720-ACE2)结合所有测试的RBD蛋白。在所有测试的蝙蝠SARSr-CoV的RBD蛋白中,它们对人源ACE2的亲和力均高于蝙蝠来源的ACE2,但低于人SARS-CoV RBD蛋白与人源ACE2的亲和力。然而,人SARS-CoV的RBD蛋白与蝙蝠ACE2的亲和力低于两个蝙蝠SARSr-CoV的RBD。这些结果证明,S蛋白与ACE2之间的亲和力是影响病毒感染效率的主要原因之一。

研究中测试的几株蝙蝠SARSr-CoV的S蛋白与SARS-CoV具有超过90%的氨基酸相似性,表明这些蛋白可能具有相似的结构。所以接下来,研究团队基于人SARS-CoV的RBD蛋白与人ACE2的结构复合物,模拟了蝙蝠SARSr-CoV-RsWIV1 RBD与中华菊头蝠ACE2 3357(基因型7)、RsSHC014 RBD与中华菊头蝠ACE2 1434(基因型6)的结构复合物模型,发现中华菊头蝠ACE2基因中的31、35、42,82等氨基酸位点的改变以及蝙蝠SARSr-CoV的S基因中442、479、487等氨基酸位点的突变影响了两者之间的亲和力。

讨论:

在长期不断的病毒-宿主协同进化过程中,病毒通常倾向于降低其毒力以适应宿主及其自身种群密度的大小。“权衡假设(trade-off hypothesis)”是为什么病原体通常无法达到其最大繁殖潜力的较为流行的解释。在这项研究中,研究人员发现蝙蝠SARSr-CoV的S蛋白与中华菊头蝠ACE2的亲和力低于对人ACE2的亲和力,但在不同中华菊头蝠ACE2之间没有显示出明显的差异,这表明蝙蝠SARSr-CoV可能降低了它们的毒力以适应其自然宿主和它们自身。当它们有机会接触到其他宿主,更好地适应其他宿主受体时,跨物种传播事件就可能发生。

本研究中发现人SARS-CoV的S蛋白与人ACE2之间的亲和力高于蝙蝠SARSr-CoV,暗示SARS-CoV可能是一株从蝙蝠跨物种传播到人,并逐步适应人体的毒株,这种现象就是动物源病毒跨种传播的一个典型的例子。

重要性:

病毒-宿主协同进化的“军备竞赛(Arms race)”动力学塑造了病毒及其受体的多样性。鉴定受体分子中影响病毒在种间传播的关键氨基酸位点对于预测潜在的病原体从野生生物传播到人的可能性非常重要。

早前,石老师课题组已在中华菊头蝠中鉴定出遗传多样性的蝙蝠SARSr-CoV。这篇文章从病毒自然宿主水平,解释这些遗传多样性的蝙蝠SARSr-CoV产生的可能原因。中华菊头蝠种群中呈多态性的受体ACE2基因,可以在不同程度上支持SARS-和SARSr-CoV的入侵。

SARSr-CoV对人ACE2更高的亲和力表明这些病毒具有跨物种传播到人的可能性。而中华菊头蝠ACE2和SARSr-CoV的S基因相互作用的关键氨基酸位点经历的正选择压力,表明它们之间可能存在长期且持续的协同进化动力学,所以持续监视蝙蝠中的这类病毒,对于预防下一次类似SARS的动物源病毒跨种传播到人的疾病的产生非常必要。

出处:生命科学前沿

meiguo.com 发布人签名/座右铭关注时事,关注共同关心……
大家都在看
楼主新近贴
回复/评论列表
默认   热门   正序   倒序
meiguo.com 创始人

emotion

8   2020-05-24 16:30:41  回复

回复/评论:你相信吗?石正丽团队发现了“蝙蝠SARS样冠状病毒”跨物种感染证据了

暂无用户组 升级
退出
等级:0级
美果:
美过
精华推荐
  1. 美国对华为“HarmonyOS”采取行动,引发科技领域的新争议!
  2. 世界瞩目的电话,十个不寻常的细节剖析!
  3. 马斯克声称川普在“爱泼斯坦名单”,白宫回应:局面令人遗憾!
  4. 美国新法案“大漂亮”引发了全球资本配置大调整
  5. 川普和马斯克的公开交锋升级了
  6. 中美贸易战的谈判再起,稀土贸易成为焦点
  7. 鲁比奥声称将会收紧中国留学生的签证审批政策
  8. 互联网女皇“340页AI报告”猛料刷屏
  9. 属于中国的世纪可能已经到来
  10. 任天堂的Switch 2正式发售,参数细节全曝光!
  11. 美国联邦调查局警示:“新型医疗保险”骗局泛滥
  12. 能熟练运用AI也不行?硅谷的40万人在近期被炒鱿鱼
  13. 嘴唇经常干裂起皮,或许并非缺水!
  14. 美国“非法移民家庭”遣返行动引发了“婴幼儿无国籍”的危机
  15. 盖茨列出了10项改变世界的技术名单
  16. 中美各自取消91%关税!为防🇺🇸川普政府反悔,🇨🇳重申关键问题!
  17. 中美两国元首针对当下双边关系和经贸合作,☎️通话交流!
  18. 川普总统:加拿大可以免费加入“金穹”导弹防御系统
  19. QQ等级256级用户诞生,首次解锁“时光企鹅”图标!
  20. 韦伯望远镜(JWST)发布迄今为止最大的早期宇宙地图
  21. 中美通话的内容简短,但意味深长!
  22. 川普总统宣布“金卡计划”网站开放
  23. “蜗居”纽约的中国穷人:男女同住,毫无私隐… 却坚持不肯回国
  24. 在美国,千万别做的这些事盘点!
  25. 马斯克的“130天政府生涯”终结后…
  26. 英国2岁男童竟然刷新了门萨俱乐部“最年轻男性”会员纪录
  27. 出乎全世界意料,中美两国的“2025日内瓦谈判”太亲密了吧?
  28. 全球AI人才的争夺战白热化,顶尖研究员成为了科技巨头争夺焦点
  29. 金星地壳似乎剧烈变化了,NASA即将启动新任务探索求证!
  30. 美国暂停了学生签证预约,申请者在社交媒体平台的活动须谨慎!
  31. 川普政府的关税政策或将加速中国崛起,助力中国成为全球的经济主导力量!
  32. 美国房价仍然高位,“美国梦”成奢望!
  33. 川普家族“哈佛风波”和签证政策的突变
  34. 判刑15年!发币ICO的定性为诈骗
  35. 马斯克打算组建新党“美国党”代表中间派
  36. 手机充电习惯是影响电池寿命的根本原因

美国动态 美果搜索

Your IP: 216.73.216.187, 2025-07-11 15:10:42

Processed in 0.10593 second(s)

头像

用户名:

粉丝数:

签名:

资料 关注 好友 消息