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高福等人聚焦新冠跨物种传播机制：病毒如何结合蝙蝠ACE2

2020-12-24 18:25 澎湃新闻　-　

目前，新冠肺炎（COVID-19）仍在全球蔓延，疫情防控形势依然严峻。而摆在科学界面前的不确定问题仍有很多，跨物种传播机制至其中重要一环。

近日，由中国科学院微生物研究所、中国科学院大学、澳门大学、清华大学等团队的研究员在《美国科学院院报》（PNAS）在线发表了一项最新研究，题为“Cross-species recognition of SARS-CoV-2 to bat ACE2”。研究团队发现，新冠病毒受体结合域（RBD）可以结合大耳菊头蝠血管紧张素转换酶2（bACE2-Rm）并利用bACE2-Rm感染宿主细胞。

研究团队还解析了新冠病毒RBD与bACE2-Rm的复合物结构，阐明了二者相互作用的分子机制。

中国科学院微生物研究所高福院士、齐建勋研究员和王奇慧研究员为该论文的共同通讯作者。中国科学院大学与澳门大学联合培养博士生刘科芳，中国科学院微生物研究所副研究员谭曙光，中国科学院微生物研究所与山西农业大学联合培养博士生牛胜，清华大学博士王家为论文共同第一作者。

此前的研究表明，蝙蝠是MERS-CoV、SARS-CoV、HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63等感染人的冠状病毒的天然宿主，而多项研究也提示新冠病毒的天然宿主是蝙蝠。研究团队认为，新冠病毒能否结合蝙蝠ACE2并利用蝙蝠ACE2感染宿主细胞是重要的科学问题。

根据中科院微生物所发布的科研进展，研究团队首先通过流式细胞分析和表面等离子共振等定性、定量的研究方法，发现新冠病毒RBD结合bACE2-Rm，但亲和力低于结合人ACE2（hACE2）。

然后，研究团队分别用新冠病毒假病毒以及活病毒感染表达bACE2-Rm的稳定细胞系，发现新冠病毒假病毒和活病毒均可以有效利用bACE2-Rm感染细胞。

为了揭示新冠病毒结合蝙蝠ACE2的分子机制，研究团队还解析了新冠病毒RBD与bACE2-Rm的复合物结构。结构分析发现，新冠病毒RBD结合bACE2-Rm时形成的分子间氢键等相互作用数量少于结合hACE2时的相互作用数量。

值得注意的是，研究团队此前的一项工作发现部分蝙蝠ACE2不结合新冠病毒RBD。在此次研究中，他们通过比对32种蝙蝠ACE2序列，发现其41和42位氨基酸残基主要为Y41E42、Y41Q42、H41E42和H41Q42四种组合。而结构分析发现，bACE2-Rm的41和42位氨基酸在结合新冠病毒RBD时非常关键，Y41H不结合新冠病毒RBD，而E42Q则与新冠病毒RBD的亲和力稍有提高。

新冠病毒RBD与bACE2-Rm和hACE2相互作用的比较。

研究团队认为，该研究阐明了蝙蝠ACE2受体分子的多态性与新冠病毒RBD结合的规律及关键位点，为新冠病毒感染蝙蝠的潜在可能性提供了理论参考。

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