靶向结构蛋白保守表位:针对新发现 HKU5-CoV-2 病毒的下一代疫苗策略

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 40.8

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  为应对人畜共患病病毒外溢威胁,研究人员针对新发现的 HKU5-CoV-2 开展结构蛋白保守表位研究。通过序列比对及表位预测,发现其刺突蛋白等存在保守区域,为开发广谱疫苗及免疫诊断工具提供依据,对防控未来大流行具有重要意义。

  
新发病毒的频繁出现如同悬在人类头顶的 “达摩克利斯之剑”。自 COVID-19 疫情造成约 700 万人死亡后,蝙蝠中检测到的 HKU5-CoV-2 病毒再次敲响警钟 —— 尽管其与人类 ACE2 受体结合效率低于 SARS-CoV-2,但广泛的 ACE2 同源受体嗜性提示其可能具备适应人类宿主的风险。当前,针对此类新兴病毒缺乏诊断和疫苗工具的现状,使得全球健康持续暴露于 “疾病 X” 的潜在威胁之下。在此背景下,巴西联邦大学阿尔费纳斯分校(Federal University of Alfenas)的研究团队开展了一项关键研究,相关成果发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》,为应对未来病毒大流行提供了重要思路。

研究人员围绕 HKU5-CoV-2 的结构蛋白展开研究,主要采用了以下技术方法:从 GenBase 数据库获取病毒包膜蛋白、膜糖蛋白、核衣壳磷蛋白和刺突糖蛋白(Spike glycoprotein)的序列,将此前鉴定的 SARS-CoV-2 表位与 HKU5-CoV-2 蛋白进行序列比对,同时开展 B 细胞和 T 细胞(MHCI 和 MHCII)表位预测,并分析抗原性、过敏原性、理化性质、跨膜区域、N - 糖基化位点,以及刺突糖蛋白的三维建模。

结构差异与表位保守性分析


通过序列比对发现,HKU5-CoV-2 与 MERS-CoV、SARS-CoV-2 的氨基酸序列同一性分别仅为 80% 和 72%,显示出显著的结构差异。在分析 6 个 HKU5-CoV-2 基因组时,发现刺突蛋白存在 77 个突变,其中大部分突变(红色标记)和 N - 糖基化位点(蓝色标记)位于受体结合域(RBD)区域,而中央区域(灰色标记)保守性较高。尽管存在这些突变,HKU5-CoV-2 刺突糖蛋白仍展现出约 1088 个抗原性且稳定的表位,以及大量 N - 糖基化位点,这一模式与研究团队在 SARS-CoV-2 中观察到的相似。

保守区域的发现与潜在应用


研究识别出刺突蛋白中氨基酸 750 至 1200 之间的保守区域,仅在残基 1043 处有一个突变。除刺突蛋白外,包膜蛋白、膜蛋白和核衣壳蛋白等结构蛋白也存在保守且具抗原性的表位。这些保守表位的发现为疫苗开发提供了潜在靶点:保守区域可作为开发有效疫苗的关键目标,而跨不同病毒物种的保守表位则有望用于创建广谱免疫策略。此外,鉴定突变表位不仅有助于追踪病毒进化,还能促进免疫诊断工具的开发,用于早期鉴别新兴变体。

研究结论表明,HKU5-CoV-2 结构蛋白的抗原性模式与 SARS-CoV-2 相似,其保守表位为应对未来病毒大流行提供了重要方向。尽管保守表位的抗原性可能存在不足,需进一步体外和体内研究验证其免疫原性和在保护性免疫中的功能相关性,但该研究首次系统分析了 HKU5-CoV-2 的表位保守性,为开发针对该病毒的免疫诊断测试和疫苗奠定了基础,也再次强调了在人畜共患病病毒中探索表位保守性对于强化全球疫情防御的关键意义。这项工作不仅为单一病毒的防控提供了策略,更通过跨病毒的表位分析,为应对 “疾病 X” 等未知威胁提供了可借鉴的研究范式,在新发传染病防控领域具有里程碑式的科学价值。

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