同源相聚：丹顶鹤与火鸡禽细小病毒衣壳结构的比较研究及其在病毒多样性中的意义

这篇综述通过冷冻电镜技术首次解析了禽细小病毒属（Aveparvovirus）中丹顶鹤细小病毒（RCPV）和火鸡细小病毒（TuPV）的高分辨率衣壳结构（分辨率分别为2.66 ?和2.35 ?），填补了该属结构研究的空白。研究揭示了二者保守的T=1二十面体衣壳核心与独特的表面环区特征，尤其是三倍轴凹陷的突起结构，并发现RCPV通过末端唾液酸（sialic acid）结合宿主细胞，为理解禽类细小病毒的宿主特异性、致病机制及疫苗设计提供了结构基础。

　　

引言

鸟类作为人畜共患病毒的潜在宿主，其携带的病毒可能通过基因重组引发公共卫生风险。细小病毒科（Parvoviridae）是一类无包膜的线性单链DNA病毒，具有T=1二十面体衣壳，直径约25 nm。其中禽细小病毒属（Aveparvovirus）包含6种已知病毒，如丹顶鹤细小病毒（RCPV）和火鸡细小病毒（TuPV），但此前缺乏高分辨率结构信息。RCPV的致病性尚不明确，但丹顶鹤作为濒危物种，其病毒组研究对保护生物学至关重要；而TuPV与幼禽胃肠道疾病（如肠炎综合征）相关，目前尚无有效疫苗。

结果与讨论

衣壳表达与结构解析
通过杆状病毒系统在Sf9细胞中成功表达RCPV和TuPV的病毒样颗粒（VLPs），冷冻电镜重建显示二者衣壳具有典型的细小病毒特征：五倍轴通道、二倍轴凹陷及独特的三倍轴突起。RCPV和TuPV的三倍轴突起呈“扇形”融合，与已知的原细小病毒（如tusavirus）相似，但表面环区（如VR-IV和VR-VIII）的氨基酸差异可能决定宿主特异性。

保守的金属离子结合位点
高分辨率密度图中发现两个保守的二价阳离子（推测为Ca²⁺或Mg²⁺）结合位点，分别位于三倍轴突起的顶端和侧面，由Asp262、Thr263等残基协调。这些位点可能参与衣壳稳定性或基因组释放，类似于犬细小病毒（CPV）中已报道的离子依赖性机制。

唾液酸结合能力
通过流式细胞术证实RCPV特异性结合CHO-Pro5细胞表面的唾液酸（类似蛇源AAV），而缺失唾液酸的CHO-Lec2细胞无结合。这一发现将Aveparvovirus列为第4个以唾液酸为受体的细小病毒属，但其具体糖链类型（如α2-3或α2-6连接）仍需进一步验证。

AlphaFold 3预测与实验结构对比
尽管AF3对RCPV和TuPV的β-桶核心预测高度准确（Cα-RMSD <0.4 ?），但表面环区（如VR-VIII）存在显著偏差，提示AI模型对未知病毒结构的局限性。基于AF3对其他禽细小病毒（如鸡细小病毒ChPV）的预测显示，三倍轴突起的长度差异可能影响宿主免疫逃逸或受体结合。

跨属结构比较
与细小病毒亚科其他属代表（如CPV、QAAV）相比，RCPV衣壳核心保守，但表面环区差异显著。其与鹌鹑腺相关病毒（QAAV，Dependoparvovirus）结构相似性最高（65%），而与人细小病毒4型（PARV4，Tetraparvovirus）差异最大，暗示宿主进化压力驱动了衣壳形态分化。

结论

本研究首次揭示了Aveparvovirus的衣壳结构，扩展了细小病毒科的“结构图谱”。RCPV和TuPV的独特表面特征（如三倍轴突起）和保守功能位点（如离子结合、唾液酸结合）为理解其宿主适应性和致病机制提供了新视角，未来可基于结构设计抗病毒策略，尤其是针对TuPV相关禽类肠道疾病的疫苗开发。

（注：以上内容严格基于原文数据，未添加非文献支持的结论。）