新冠病毒的包装方式可能跟HIV病毒一样，发现新的变异可能增强传播能力

来源: Justness 于 2020-02-17 09:19:57 [档案] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次 (9733 bytes)

新冠病毒的包装方式可能跟HIV病毒一样，发现新的变异可能增强传播能力

2019年12月，武汉发生了新型冠状病毒引起的肺炎疫情。基于基因组信息，溯源分析的结果支持这一新型冠状病毒源自中华菊头蝠，但与SARS冠状病毒有较大差异，这一结果与两者临床症状差异一致。基因组分析表明，该新型冠状病毒属于β冠状病毒。

前期研究还发现了β冠状病毒存在大量的可变翻译，并从分子水平揭示了该病毒变异快、多样性高的特点。

近日，南开大学高山、阮吉寿等在中国预印本ChinaXiv发表题为：《武汉2019冠状病毒S蛋白可能存在Furin蛋白酶切位点》的论文。

该论文在国际上首次报道此次新冠病毒的一个重要变异，这个变异引入了一个可供Furin蛋白酶切的位点，是此前所有发现的SARS和SARS样（SARS-like）冠状病毒所不具备的。这种变异有可能增强了新冠病毒的传播能力。

本研究的主要结论：

（1）新型冠状病毒S蛋白可能存在Furin 蛋白酶切位点，其包装机制有可能与鼠肝炎冠状病毒、HIV、埃博拉病毒等的包装机制相同，而不同于SARS 等其它大部分β冠状病毒；

（2）由于包装机制的改变，新型冠状病毒S蛋白获得了更高的侵染细胞的效率，这可能是其传播能力大于SARS 冠状病毒的一个原因；

（3）一些禽流感病毒也可以通过突变获得一个Furin 蛋白酶切位点，以提高其侵染细胞的效率。

已知的多种RNA病毒感染入侵的第一步是通过病毒的膜融合蛋白与靶细胞结合。其中，SARS冠状病毒S蛋白（Spike protein）、HIV包膜糖蛋白（Envelope glycoprotein, Env）、流感病毒的血凝素（Hemagglutinin，HA）和埃博拉病毒的糖蛋白（Glycoprotein，GP）等为I类膜融合蛋白。

HIV病毒与SARS冠状病毒都是包膜病毒，都可以通过膜融合途径进入细胞。两种病毒侵染时都需要融合蛋白被细胞蛋白酶切割，得到一个受体结合结构域，一个膜融合结构域和一段交界区（Junctional region）。

两种病毒不同之处在于：HIV病毒的gp160在细胞内包装过程中被Furin蛋白酶切割，分泌出的病毒颗粒表面的gp120（负责与受体结合）和gp41（负责膜融合）是分开的两个亚基；而SARS冠状病毒S1与S2之间的交界区没有Furin蛋白酶切位点（cleavage site），所以分泌出的病毒颗粒表面的S蛋白（Spike Protein）中的S1（负责与受体结合）和S2（负责膜融合）仍是融合状态。

HIV病毒结构

SARS冠状病毒通过两种方式侵染宿主细胞，一种是病毒在侵染时，S蛋白被细胞表面其它蛋白酶（如胰蛋白酶Trypsin）切割成为S1和S2两个亚基，进而直接与宿主细胞膜融合侵入胞内；另一种则是通过胞吞途径进入宿主细胞，而后S蛋白被溶酶体内的组织蛋白酶切割然后再通过膜融合侵染。研究显示前一种方式的侵染效率是后者的约100到1000倍。

有关SARS冠状病毒感染入侵过程中的很多机制尚不清楚，因此阻碍了药物、疫苗和抗体开发等应用。基于大量基因组数据的研究，特别是针对S蛋白区域的变异研究，不仅可以深入了解BB冠状病毒的感染机制，而且有助于揭示新型冠状病毒感染的特点，为病毒防控以及治疗奠定基础。

本研究在前期工作基础上，无意间发现了新冠病毒基因组可能存在Furin蛋白酶切位点。