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新型冠狀病毒(新型冠狀病毒)仍在全球肆虐。截至2021年8月3日,全球已有超過2億人感染,超過425萬人死亡。
有三種非常受歡迎的新型冠狀病毒變體,Alpha(B.1.1.7,501Y.V1)、Beta(B.1.351,501Y.V2)和Gamma(P.1,501Y.V3),已被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為關(guān)注焦點。這三個變異體有多個突變位點,其中N501Y突變是S蛋白受體結(jié)合域(RBD)唯一常見的突變,提示這一突變在這三個變異體的傳播和流行中起著重要作用。
近日,北京生物工程研究所研究員孫強與首都醫(yī)科大學(xué)黃紅艷教授合作組成研究團隊。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和目標(biāo)傳遞?該雜志發(fā)表了標(biāo)題:n501變異的影響-新型冠狀病毒的特殊使命?論文[1]。
本文通過對新冠肺炎s蛋白N501Y的突變,賦予其跨物種傳播的能力,提出小鼠作為新冠肺炎潛在傳播中間宿主的可能性。同時,提出了新冠肺炎相關(guān)流行病學(xué)調(diào)查和人鼠跨物種傳播的防控措施。
研究人員首先觀察了N501Y突變對蛋白s介導(dǎo)的膜融合的影響,發(fā)現(xiàn)含N501和Y501的蛋白s均可有效誘導(dǎo)表達人血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(hACE2)的293T細胞(293T-hACE2)形成合胞體。同時,含N501和Y501的假病毒感染293T-hACE2細胞時,效率基本相同。
這些結(jié)果表明,N501Y突變并沒有增強新型冠狀病毒的傳染性。據(jù)報道,N501Y突變與小鼠新型冠狀病毒感染有關(guān),但其機制仍不清楚[2]。因此,研究人員假設(shè)新型冠狀病毒S蛋白N501Y的突變可能會打破物種傳播的屏障,使其具有感染小鼠的能力。
為了證明這一假設(shè),研究人員構(gòu)建了表達小鼠ACE2的293T細胞(293T-mACE2)。在293T-mACE2細胞中表達含N501的S蛋白時,不形成合胞體細胞,而表達含Y501的S蛋白時,形成大量的合胞體細胞。同時,含有Y501的假病毒能有效感染293T-mACE2細胞。三維建模預(yù)測,這種溢出感染可能是mACE2蛋白H353位點與S蛋白Y501位點相互作用的結(jié)果。同時,表面等離子體共振結(jié)果顯示,含有Y501突變的RBD蛋白與mACE2相互作用(圖1)。
圖1含N501Y突變的s蛋白通過結(jié)合mACE2介導(dǎo)新型冠狀病毒宿主感染。
為了進一步證實假病毒體外感染的結(jié)果,研究人員對感染MASCp6(含有N501Y突變的新型冠狀病毒突變株)的野生型BALB/c小鼠的肺組織切片進行染色,發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒的N蛋白與mACE2共定位,進一步證實新型冠狀病毒的N501Y突變株可以感染小鼠。
本研究揭示了新冠肺炎S蛋白N501Y的突變賦予其跨物種傳播的能力及其機制,提示小鼠可能是新型冠狀病毒傳播的潛在中間宿主,應(yīng)引起重視。
本文第一作者為北京生物工程研究所助理研究員牛祖標(biāo),張正榮,助理研究員杜鵬,首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京石碣灘醫(yī)院主治醫(yī)師高曉燕。北京生物工程研究所研究員孫強和首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京石碣灘醫(yī)院教授黃紅艷是該論文的共同作者。
據(jù)悉,這支隊伍是在?細胞死亡和。差異化?評論文章接連發(fā)表:SARS-cov-2n 501 yvariantsofconcertendanthepotaltransmissionymous?。本文討論了N501Y突變株的流行趨勢及其對診斷、免疫和感染的影響,并詳細討論了小鼠成為潛在N501Y突變株中間宿主的原因和具體的防控措施。