病原生物学研究所钱朝晖、金奇和王健伟团队合作发现蝙蝠冠状病毒RaTG13和新型冠状病毒对不同种属ACE2的感染机制

　　

目前，新冠肺炎（COVID-19）仍在全球肆虐，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，跨物种传播机制是其中重要的科学问题。新型冠状病毒（SARS-CoV-2）属于β冠状病毒属B亚型冠状病毒，SARS-CoV-2基因组与SARS-CoV和bat SL-CoV RaTG13核苷酸序列的相似性分别为80%和96.2%。SARS-CoV-2与蝙蝠SL-CoVs 的高序列同源性提示SARS-CoV-2可能起源于蝙蝠。然而，蝙蝠病毒由蝙蝠向人类的跨种传播是直接的，还是通过中间动物宿主，仍有待确定。

病原生物学研究所钱朝晖课题组、金奇课题组和王健伟课题组合作于2021年6月30日在Science Bulletin杂志上在线发表题为《The Rhinolophus affinis bat ACE2 and multiple animal orthologs are functional receptors for bat coronavirus RaTG13 and SARS-CoV-2 》的论文。该研究首次报道了中菊头蝠 ACE2 (RaACE2)可以作为新冠病毒和蝙蝠冠状病毒RaTG13的入侵受体，但新冠病毒受体结合域(RBD)跟RaACE2的结合明显弱于人ACE2 （hACE2），暗示即使新冠病毒来自于RaTG13或者类似病毒，可能在人或其他未知动物宿主中已适应较长时间。

图. Host susceptibility of bat coronavirus RaTG13 and SARS-CoV-2

该研究进一步从多个方面评估了另外来自9个目16种不同动物的ACE2作为RaTG13、SARS和SARS-CoV-2冠状病毒受体的可能性，发现三种病毒都能利用松鼠、狐狸、果子狸、骆驼、大鼠、猪以及雪貂等7个ACE2入侵细胞，暗示这三种病毒可能具有较广的宿主范围。值得注意的是，RaTG13 S蛋白能利用小鼠而不是穿山甲的ACE2进入细胞，而新冠病毒能利用穿山甲而不是小鼠ACE2入侵细胞，进一步的突变研究发现，病毒S蛋白的第484和498位氨基酸对识别小鼠ACE2至关重要。另外，484位点的突变在最近流行的英国新冠病毒变异株中也存在，认为相关突变包括N501Y可能增强了新冠病毒变异株的传播力。最后，2个存在遗传多态性差异的中华菊头蝠ACE2对RaTG13和新冠入侵的敏感性不同。该研究对增加了解冠状病毒入侵、宿主范围以及病毒宿主共进化的机制具有积极意义。

该工作得到了中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2016-12M-1-014，2020-12M-CoV19-010）、国家重点研发计划（2020YFA0707600，2020YFC0841000）和国家自然科学基金（31970171 ，31670164）等项目的支持。病原所钱朝晖研究员、金奇研究员、王健伟研究员和吴志强研究员为共同通讯作者，李佩、郭睿萱、刘炎和北京大学的张英涛为论文共同第一作者。另外，该研究还得到了山东省医科院的张磊亮研究员和清华大学的王新泉教授的大力支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321000475

文图|病原生物学研究所