近来,山东榜首医科大学联合多个研讨地点预印本网站bioRxiv上在线宣布研讨论文“A novel bat coronavirus reveals natural insertions at the S1/S2 1 cleavage site of the Spike protein and a possible recombinant 2 origin of HCoV-19”,探讨了新式冠状病毒HCoV-19在天然界或许的重组机制。
冠状病毒是一类常见的呼吸道感染病原,首要侵略动物和人体的下呼吸道、胃肠道等。冠状病毒其实一向离咱们很近,许多伤风都是因为冠状病毒引起的,仅仅许多时分因为毒力、致病性较弱,往往被咱们忽视。1960年代就从伤风患者临床样本中判定出两种冠状病毒HCoV-229E、HCoV-OC43,致病力较弱。近年来,2003年迸发的非典被证明是由冠状病毒SARS-CoV引起的,该病毒因为其致病性和感染性构成巨大的丢失。2004年发现了HCoV-NL63,2005年又发现了HCoV-HKU1,这两种冠状病毒的感染性也相对较弱。2012年又迸发了严峻的中东呼吸归纳征,导致该病的病毒MERS-CoV也具有很强的感染性。在2020年肺炎疫情的发作也是由冠状病毒HCoV-19引起的,全球再次面对严重应战。
之前的研讨发现蝙蝠冠状病毒RaTG13与HCoV-19具有高度类似性,因而估测蝙蝠或许是病毒的原始宿主。后来研讨又发现穿山甲中别离的病毒与新冠病毒也具有类似性,估测穿山甲或许是中心宿主。虽然现在还没有清楚的答案,但却标明野生动物中的毒株直接构成了HCoV-19的发作。
研讨者们在云南省勐腊县从蝙蝠身上采集了302个样本,这些蝙蝠归于20个不同的种,采样触及多个安排部位。依据DNA条形码,将这些样本进行了兼并。使用下一代测序技能进行宏基因组测定,其间两条基因组RmYN01、RmYN02,RmYN01与HCoV-19的共同性79.7%,而RmYN02可到达93.3%,略低于参阅序列RaTG13,在大都区段根本类似,但在S基因RBD结构域不同较大,远低于穿山甲别离株MP789、蝙蝠别离株RaTG13。
S蛋白三维结构测定已提醒了HCoV-19的晶体结构和受体结合机制。经过同源建模发现,RmYN02 RBD区的氨基酸缺失导致在受体结合区邻近构成两个环,更重要的是在多个近缘冠状病毒中高度保存的二硫键在RmYN02中缺失,估测这些缺失会导致构象变化,从而影响RBD与ACE2结合。RBD区的6个氨基酸(L455, F486, Q493, S494, N501, Y505)被认为是决议ACE2结合的重要的要素,MP789在这6个方位与HCoV-19完全共同,RaTG13、RmYN02、RmYN0则仅具有一个相同氨基酸,这反映了重组与天然选择归纳的进化成果。
CoV的S蛋白在功能上被分割成两个亚单位,S1、S2类似于禽流感病毒的血凝素,在血凝素切开位点刺进多聚碱性氨基酸一般意味着致病性的增强,而SARS-CoV-2就在S1、S2衔接处存在4个氨基酸的刺进,这正是新冠病毒差异于其他冠状病毒之处。而在RmYN02中也存在3个氨基酸刺进,虽然刺进的残基不同,是独立的刺进事情,出现在蝙蝠中标明它们是天然来源的,经过重组取得的。因而高度可信的标明HCoV-19是人畜共患病的天然来源。
接着经过系统发育树剖析,发现穿山甲冠状病毒构成了两个亚型,来自不同取样地,可是它们怎么获取病毒还有待进一步研讨。在这些基因组中RmYN02与HCoV-19最近缘,虽然仍有必定距离。独自考虑S基因或RBD,则RaTG13、MP789更挨近。经过高通量测序证明了RmYN02与参阅序列来自的蝙蝠宿主共同,这些蝙蝠很或许住在同一个窟窿中,促进病毒之间交流与重组的发作。
该研讨标明不同蝙蝠冠状病毒之间的重组交流或许是发作HCoV-192的直接原因,有力推翻了“人工病毒”的流言,但有待试验进一步证明。