不同沙贝病毒RBD与狐狸ACE2的受体结合及分子机制 | VS推荐

学术   2024-07-15 17:01   湖北  

中国病毒学英文版

IF:4.3

公众号ID:virologica

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作者 

陈俊森,孙俊清,徐泽鹏,李霖杰,康新锐,汪琪,郭雪洋,李燕,刘科芳,吴莹

单位 

武汉大学泰康医学院(基础医学院)医学病毒学研究所病毒学国家重点实验室、过敏与免疫学湖北省重点实验室

中国科学院微生物研究所中国科学院病原微生物学与免疫学重点实验室

北京生命科技研究院

澳门大学健康科学学院

要 

研究发现狐狸具备自然感染SARS-CoV和SARS-CoV-2的能力,实验室攻毒实验也证明狐狸可以感染SARS-CoV-2。本研究评估了狐狸ACE2与SARS-CoV、SARS-CoV-2和动物源性冠状病毒等重要的沙贝病毒(sarbecoviruses)的受体结合区(RBD)的结合能力。本研究结果表明,狐狸ACE2与检测的沙贝病毒RBD均能够结合,但亲和力有所差异。通过冷冻电镜技术解析了狐狸ACE2与SARS-CoV、SARS-CoV-2 原型和Omicron BF.7的RBD的复合物结构。通过结构分析,我们发现K417突变削弱SARS-CoV-2 RBD与狐狸ACE2的结合能力。此外,SARS-CoV RBD中的Y498残基在形成与狐狸ACE2受体的关键阳离子-π相互作用中发挥着至关重要的作用。与SARS-CoV-2原型RBD相比,这种相互作用是狐狸ACE2与SARS-CoV RBD亲和力更高的主要决定因素。这些结果进一步阐释了冠状病毒跨种识别的分子机制,提示狐狸可能是多种沙贝病毒的潜在宿主,需加强对狐狸携带冠状病毒的监测,以防病毒外溢,引起新的大流行。

图1 狐狸ACE2与不同类冠状病毒RBDs之间结合亲和力的SPR分析

图2 RaTG13、GD/1/2019、SARS-CoV、PT、Omicron BA.1和Omicron BF.7假病毒在HeLa细胞中的感染性

图3 PT RBD、Omicron BF.7 RBD和SARS-CoV RBD与狐狸ACE2结合的复杂结构

图4 PT RBD/fox ACE2 与 Omicron BF.7 RBD/fox ACE2 及 SARS-CoV RBD/fox ACE2 的结构比较

图5 狐狸ACE2/PT RBD、狐狸ACE2/Omicron BF.7 RBD和狐狸ACE2/SARS-CoV RBD分子相互作用关键残基的结构与功能分析

图S1 基于结构的RBD序列比对及SARS-CoV-2重要变异株RBD突变残基的统计分析

图S2 赤狐(Vulpes Vulpes) ACE2和北极狐(Vulpes lagopus) ACE2的序列比对

图S3 hACE2与原型(PT)、SARS-CoV、Omicron BF.7毒株的RBD结合亲和力

图S4 狐狸 ACE2/PT RBD复合物的冷冻电镜分析

图S5 狐狸 ACE2/Omicron BF.7 RBD复合物的冷冻电镜分析

图S6 狐狸 ACE2/SARS-CoV RBD复合物的冷冻电镜分析

图S7 狐狸ACE2/PT RBD、狐狸ACE2/Omicron BF.7 RBD和狐狸ACE2/SARS-CoV RBD分子相互作用中关键残基的结构分析

图S8 SPR 分析 PT RBD 和两个突变体的结合亲和力

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期刊简介

《中国病毒学(英文)》Virologica Sinica, 是中国科学院武汉病毒研究所和中国微生物学会共同主办的病毒学领域的专业学术期刊。主要刊载病毒学及分支领域的前沿研究及最新进展。本刊最新影响因子(JCR2023)4.3, CiteScore 2023 9.3, 排位进入病毒学领域Q1区,并连续十一年入选“中国最具国际影响力学术期刊”(TOP 5%)。期刊于2022年变更为以金色开放获取模式出版的开源期刊(Open Access Journal),与科爱出版社合作全球出版传播。本刊为中国科技核心期刊,且被SCI、PubMed/Medline、PubMed Central、Scopus等数据库收录。


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