蝙蝠SARS樣冠狀病毒受體識別和入侵機制研究

《蝙蝠SARS樣冠狀病毒受體識別和入侵機制研究》是依託湖南大學，由葛行義擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：蝙蝠SARS樣冠狀病毒受體識別和入侵機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：葛行義
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

SARS冠狀病毒是嚴重急性呼吸綜合症病原,其囊膜蛋白（S）在病毒的入侵和跨種感染過程中起關鍵作用。研究證實S蛋白受體為血管緊張素轉換酶II(ACE2)，其受體結合區（RBD）的關鍵胺基酸位點的改變可以嚴重影響SARS病毒與ACE2的識別和結合，從而影響病毒的感染和跨種傳播。蝙蝠SARS樣冠狀病毒WIV1是申請人近期從菊頭蝠分離到的與SARS病毒高度同源的病毒，可以高效利用人、果子狸和中華菊頭蝠的ACE2。有趣的是，WIV1與SARS病毒在RBD區已知的幾個關鍵位點存在著顯著差異，推測這些位點的變異增強了WIV1利用不同物種ACE2的效率。本項目結合前期工作，利用假病毒報告系統和蛋白質相互作用技術研究和比較WIV1和SARS病毒的S蛋白利用不同物種ACE2的效率，解析影響WIV1跨種感染的關鍵胺基酸位點，從受體利用和入侵的角度評估WIV1的跨種感染能力和潛在的致病性。

結題摘要

蝙蝠SARS樣冠狀病毒（SL-CoV）遺傳多樣性高，SARS冠狀病毒（SARS-CoV）由SL-CoV演化而來。蝙蝠SL-CoV WIV1與SARS-CoV高度同源，二者均利用血管緊張素轉換酶II （ACE2）為受體，但是WIV1與SARS-CoV在囊膜蛋白（S）尤其是與受體結合的區域（RBD）的幾個關鍵位點存在著顯著差異。本研究成功構建了分別穩定表達人、果子狸和蝙蝠AEC2的HeLa細胞系，用Western-blot和免疫螢光檢測驗證了ACE2的穩定表達；利用定點突變技術分別構建了S、RBD、ACE2關鍵結合位點的表達突變體；利用假病毒感染和螢光素酶分析、RBD和ACE2結合實驗證實SARS-CoV BJ01株利用果子狸和人ACE2的效率遠遠高於蝙蝠ACE2，而WIV1利用三種不同物種ACE2的能力相近；證明S蛋白的Y452S位點突變顯著提高BJ01對蝙蝠ACE2的利用能力，顯示此位點變異影響種間受體結合；證明BJ01和WIV1能有效利用老鼠ACE2，且ACE2的L440P突變能顯著降低RBD結合能力及假病毒入侵效率。本研究揭示了SL-CoV WIV1 和SARS-CoV BJ01的S蛋白利用不同物種ACE2的效率有差異，且S蛋白的Y452S和ACE2的L440P是兩個影響種間感染的關鍵胺基酸位點。研究結果加深了我們對SL-CoV進化和傳播的理解，為相關疫苗和藥物的研發提供了新的基礎數據。