最新研究!龜類也可能是潛在中間宿主
目前,新冠病毒已致我國數(shù)萬人感染,上千人喪生,并蔓延至全球20多個國家。確認(rèn)中間宿主對阻止病毒的進(jìn)一步傳播至關(guān)重要。
此前,研究人員先后提出蝙蝠或是新冠病毒自然宿主,蛇、穿山甲可能是潛在中間宿主。
2月26日,湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬人民醫(yī)院的劉龍聯(lián)合廣州暨南大學(xué)吳建國課題組在《醫(yī)學(xué)病毒學(xué)雜志》上發(fā)表論文稱,龜類(西部錦龜、綠海龜、中華鱉)也可能是將新冠病毒傳播給人類的潛在中間宿主。
最新研究采用冠狀病毒刺突蛋白和宿主ACE2受體的組成和差異,預(yù)測SARS-CoV-2的潛在中間宿主。
該研究的重點是比較SARS CoV-2與SARS-CoV、蝙蝠SARS樣CoV和其他冠狀病毒之間的刺突序列。這有助于進(jìn)行進(jìn)化分析,并尋找可能的病毒庫。此外,對ACE2結(jié)構(gòu)和結(jié)合基序比對的分析,有助于提供線索來區(qū)分潛在宿主。
SARS-CoV-2編碼至少27種蛋白質(zhì),包括15種非結(jié)構(gòu)蛋白、4種結(jié)構(gòu)蛋白和8種輔助蛋白。刺突蛋白(S)是一種結(jié)構(gòu)蛋白,位于病毒體的外殼上,負(fù)責(zé)與宿主受體血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)結(jié)合。研究刺突蛋白中受體結(jié)合區(qū)域(RBD)序列的進(jìn)化關(guān)系有助于理解病毒起源趨勢。
研究結(jié)果表明,蝙蝠SARS樣CoV RaTG13與SARS-CoV-2整體基因組具有96.2%的序列同一性。值得注意的是,SARS-CoV是穿山甲標(biāo)本中分布最廣的冠狀病毒。
刺突RBD受體相互作用是決定冠狀病毒宿主范圍的關(guān)鍵因素。研究組對來自SARS-CoV、蝙蝠或穿山甲SARS樣CoV和SARS-CoV-2的刺突蛋白的RBD序列進(jìn)行了比對。
蝙蝠SARS樣CoV從第473到第490個殘基缺失,位于外部亞結(jié)構(gòu)域,似乎可以確定這些病毒不會自然感染人。目前并沒有直接證據(jù)表明,蝙蝠SARS樣CoV曾感染人類。
穿山甲SARS樣CoV SRR10168377與蝙蝠SARS樣CoV RaTG13僅具有85%的同一性。這表明如果只關(guān)注刺突RBD,穿山甲SARS樣CoV SRR10168377有可能越過宿主屏障感染人類。
類似SARS-CoV與人ACE2的結(jié)合,受體上的31、41、82、353、355和357位殘基在與SARS CoV-2刺突蛋白相互作用時會定位到表面。
從具有ACE2受體41和353位的RBD域中的Asn501來看,龜類和穿山甲似乎比蝙蝠更接近人類。這表明龜類和穿山甲可能是SARS-CoV-2的潛在擴展宿主。
了解結(jié)構(gòu)結(jié)合機制將有助于找到準(zhǔn)確的病毒庫,并有助于制定預(yù)防對策。通過冷凍電子顯微鏡緊急分析SARS-CoV-2刺突蛋白的結(jié)晶體,有助于驗證SARS CoV-2刺突RBD與人類ACE2或其他宿主受體之間相互作用的結(jié)合點。
據(jù)報道,SARS-CoV-2 刺突蛋白與ACE2的結(jié)合能力比SARS-CoV強得多。這表明SARS-CoV-2的中間宿主更多。
目前已知龜類作為病毒庫,攜帶數(shù)十種病毒,包括虹蛙病毒(RV)、尼多病毒(NV)、乳頭瘤病毒(PV)、甲魚虹彩病毒(STIV)、甲魚系統(tǒng)性敗血癥球狀病毒(STSSSV)、龜細(xì)小核糖核酸病毒(ToPV)和中華鱉出血綜合征病毒(TSHSV)。不能排除蝙蝠SARS樣CoV RaTG13或其他SARS樣CoV感染龜類,并在進(jìn)化后向人傳播。
從SARS-CoV和MERS-CoV到SARS-CoV-2,蝙蝠均是冠狀病毒的天然宿主,但中間宿主卻各不相同。此前研究表明,與其他動物相比,蛇因其同義密碼子相對使用度(RSCU)偏向,很有可能是SARS-CoV-2的野生動物病毒庫。
果子貍和單峰駱駝作為人畜共患病SARS-CoV和MERS-CoV的中間宿主,生活在不同的時空環(huán)境,但它們?nèi)詫⒐跔畈《緜鞑ソo人類。這使得短期內(nèi)找到SARS-CoV-2的中間宿主很難。
病毒受體結(jié)合序列和宿主受體的分析有助于快速靶向SARS-CoV-2可能的中間宿主。與非法交易的穿山甲相比,市場上的龜類更普遍受歡迎。
總之,該研究提供了一些信息,即與蛇和穿山甲一樣,龜類(西部錦龜、綠海龜、中華鱉)亦可能是將SARS-CoV-2傳播給人類的潛在中間宿主,但仍需進(jìn)一步研究來確認(rèn)。
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1.蛇
1月22日,北京大學(xué)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒與蛇具有相似的密碼子使用偏倚,推斷蛇可能是潛在中間宿主。
2.蝙蝠
2月3日,中科院武漢病毒所石正麗團(tuán)隊在Nature發(fā)表的論文顯示,中華菊頭蝠最有可能是新冠病毒的自然宿主。
3.穿山甲
2月6日,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊研究表明,穿山甲為新型冠狀病毒潛在中間宿主。
2月20日,香港大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院教授管軼在穿山甲樣本中發(fā)現(xiàn)了冠狀病毒,再次表明穿山甲應(yīng)被視為新型冠狀病毒的可能中間宿主。
相關(guān)論文信息:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jmv.25726
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