CD147通过直接结合血凝素介导甲型流感病毒吸附的分子机制研究

这篇研究揭示了宿主膜蛋白CD147作为甲型流感病毒(AIV)的新型辅助受体，通过其胞外免疫球蛋白样结构域直接结合病毒血凝素(HA)的受体结合域(RBD)，独立于糖基化修饰介导病毒吸附。研究采用膜蛋白分离结合免疫沉淀-质谱(AP-MS)技术筛选出25个与H5N6 HA互作的禽类膜蛋白，并通过过表达/敲除实验证实CD147显著促进病毒吸附和复制。该发现为靶向HA-宿主蛋白相互作用的广谱抗病毒药物开发提供了新思路。

　　

CD147介导甲型流感病毒吸附的分子机制

1 引言

鸟类作为流感病毒的自然储存库，其跨物种传播已成为全球生物安全焦点。传统认知中，唾液酸(SA)是流感病毒主要受体，但经唾液酸酶处理的细胞仍保持感染性，提示存在非SA依赖性感染途径。CD147作为高度糖基化的跨膜蛋白，已被证实参与疟原虫、HIV和SARS-CoV-2等多种病原体感染，但其在流感病毒生命周期中的作用尚未阐明。

2 材料与方法

研究采用CRISPR/Cas9构建CD147敲除的A549细胞系，通过亲和纯化质谱(AP-MS)筛选与H5N6 HA互作的宿主蛋白。病毒滴定采用Spearman-Karber法计算TCID₅₀，结合生物膜层干涉技术(BLI)测定结合亲和力(KD)。冷冻电镜负染技术直观展示CD147-HA复合物结构，AlphaFold3预测互作界面关键氨基酸残基。

3 结果

3.1 CD147正向调控病毒增殖

膜蛋白筛选鉴定出25个HA互作蛋白，其中CD147过表达使H5N6病毒滴度提升>0.5 log₁₀。在禽源DF1细胞中，siRNA沉默CD147使病毒载量降低70%，而人源A549细胞中CD147敲除显著抑制H1N1(PR8)复制。

3.2 糖基化双相调节机制

病毒感染上调高糖基化形式(HG-CD147)，但糖基化抑制剂PD153035处理显示：低糖基化形式(LG-CD147)与HA结合更强(KD=5.0×10^-7 vs 7.0×10^-7 M)。结构预测表明CD147的Ig1/Ig2结构域直接结合HA-RBD，其中Asn186糖基化位点邻近HA-Q175，可能通过空间位阻优化结合。

3.3 治疗干预策略

可溶性CD147胞外域(300-1000μg/mL)剂量依赖性抑制PR8感染，抗CD147单抗(30μg/mL)使病毒吸附降低>50%。冷冻电镜二维分类显示CD147以杆状结构结合HA三聚体头部，为靶向该互作界面的药物设计提供结构基础。

4 讨论

研究突破性地揭示CD147作为"分子锚定器"的双重功能：其糖基化形式介导病毒膜富集，而核心蛋白直接结合HA-RBD。这种"糖基化导航-蛋白锁定"的级联机制，为解释流感病毒高效跨种传播提供了新范式。

5 结论

该研究不仅阐明CD147-HA互作的结构基础，更开辟了靶向宿主辅助受体的抗病毒新策略。基于CD147在多种冠状病毒中的保守作用，相关发现对开发广谱抗呼吸道病毒药物具有重要指导价值。