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微生物所在新冠病毒跨種傳播研究中取得進展

作者: 發布時間:2020.10.12 文章來源:

  新冠病毒(SARS-CoV-2)是導致新冠肺炎(COVID-19)的病原體,目前疫情形勢仍不容樂觀。已有研究認為SARS-CoV-2可能起源于蝙蝠,除感染人外,還可以感染貓、狗、老虎和水貂等,但其跨種傳播過程或中間宿主仍不清楚。 

  2020929日,中科院微生物所研究團隊聯合清華大學團隊在Cell Discovery期刊上在線發表了題為“Broad host range of SARS-CoV-2 and the molecular basis for SARS-CoV-2 binding to cat ACE2”的文章,發現SARS-CoV-2具有廣泛的可能宿主范圍,同時根據病毒刺突(S)蛋白受體結合域(RBD)與ACE2的結合能力,排除了一些潛在的宿主,有助于尋找真正的中間宿主,強調了監測易感動物的必要性,防止其成為新的傳播源頭,導致疫情再次暴發。 

  SARS-CoV-2是目前發現可以感染人的第七種冠狀病毒,同SARS-CoV一樣,利用血管緊張素轉換酶2ACE2)作為入侵受體。病毒囊膜蛋白與宿主細胞受體的相互作用是介導病毒感染的首要步驟,且在很大程度上也決定著病毒的宿主范圍,因而對該相互作用的研究不僅有助于理解病毒感染,而且對研究病毒的跨種傳播及傳染病的防控具有重要指導意義。研究者以來自哺乳綱和鳥綱的11個目的26個物種的ACE2為研究對象,包括家畜、寵物和野生動物等,探究其與SARS-CoV-2 刺突(S)蛋白受體結合域(RBD)的結合情況。 

  研究結果顯示,SARS-CoV-2 RBD可以與多個物種(17/26ACE2相互作用,包括靈長目(猴)、兔形目(兔)、鱗甲目(馬來穿山甲)、食肉目(貓、果子貍、狐貍、狗、貉)、奇蹄目(馬)、偶蹄目(豬、野生雙峰駝、羊駝、牛、山羊、綿羊)和翼手目(小棕蝠、棕果蝠),并且這些物種的ACE2可以介導SARS-CoV-2假病毒進入細胞;同時,研究還發現SARS-CoV RBD除了可以結合上述17個物種ACE2外,還可以結合小鼠(嚙齒目)的ACE2,表明SARS-CoV的宿主受體范圍可能與SARS-CoV-2不同。該研究也排除了一些SARS-CoV-2的潛在中間宿主,包括嚙齒目(豚鼠、大鼠、小鼠)、翼手目(馬鐵菊頭蝠、中華菊頭蝠、菲菊頭蝠)、食蟲目(西歐刺猬)、非洲獸總目(小馬島猬)、和雞形目(雞),這為尋找新冠病毒的中間宿主提供了重要線索。 

  目前已有多個證據表明貓可以感染SARS-CoV-2,值得注意的是,老虎和獅子(屬于貓科)也被報道可以感染SARS-CoV-2,這些結果說明貓科動物在SARS-CoV-2的傳播中可能扮演著重要角色。本研究解析了SARS-CoV-2 RBD與貓ACE2復合體的冷凍電鏡結構,發現SARS-CoV-2 RBD結合貓ACE2的方式與結合人ACE2相似,但至于貓是否為SARS-CoV-2的中間宿主仍需進一步的研究。 

 

 

  中科院微生物所王奇慧研究員、嚴景華研究員及清華大學王宏偉教授為文章的共同通訊作者,微生物所博士生仵麗麗、安徽大學和微生物所聯合培養碩士生陳茜、澳門大學博士生劉科芳及清華大學王家博士為文章的共同第一作者。本項目得到高福院士的大力支持。該工作得到科技部、中國科學院、國家自然科學基金委、中國科學院“青年創新促進會”等的資助。 

    

  文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41421-020-00210-9 

 

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