北京地区人冠状病毒NL63 N和E蛋白基因序列及生物信息学分析

为了解北京地区新近发现的新型冠状病毒-人冠状病毒NL63（Human coronavirus NL63,HCoV-NL63）的N和E蛋白编码基因的特征,从经RT-PCR检测阳性的临床标本中扩增得到的HCoV-NL63 N蛋白和E蛋白编码基因序列,分别克隆至pCF-T和pUCm-T载体中并进行测序,同时运用生物信息学的方法,对北京HCoV-NL63阳性标本BJ8081 N和E蛋白编码基因的核苷酸和氨基酸序列与HCoV-NL63原型株及其他几种冠状病毒的N和E蛋白编码基因的核苷酸和氨基酸序列进行比较分析和种系进化分析;用SOPMA方法对BJ8081 N和E蛋白的二级结构进行了预测分析,并对N和E蛋白的其他生物学特性进行了预测分析。经序列比对分析发现,BJ8081 N蛋白氨基酸序列在78-85肽段（FYYLGTGP）内与所比较的其他冠状病毒N蛋白相应位置的氨基酸序列完全相同,提示此区段可能为包括HCoV-NL63在内的所有冠状病毒N蛋白的保守区域。在BJ8081 N蛋白氨基酸序列的100-121肽段可能是和基因组RNA相结合的位置;在BJ8081 E蛋白的15-37位氨基酸可能是E蛋白的跨膜区域。研究对BJ8081 N蛋白和E蛋白的编码基因序列进行了测定和生物信息学分析,为今后对HCoV-NL63的进一步深入研究奠定了基础。

深圳市一起人类冠状病毒NL63聚集性疫情的病原学特征研究

2020年8月,广东省深圳市发生一起上呼吸道感染聚集性疫情,经对咽拭子样本进行病毒RNA的提取、逆转录和荧光定量PCR检测,确认为人类冠状病毒(Human coronavirus,HCoV)NL63感染所致,然后利用二代测序技术对阳性标本进行病毒全基因组测序,最终获取7条HCoV-NL63序列全长。在对毒株的棘突蛋白(Spike glycoprotein,S)基因及其S1 domain进行PCR扩增和序列测定分析中发现,S基因的160个碱基变异导致41个氨基酸突变和1个氨基酸缺失,其中39个位于S1 domain中,含1个位于受体结合结构域的突变(E572A)。在N端结构域内,三个氨基酸变异(N24S、S100P和N178S)造成三处潜在N-糖基化位点缺失,而四个氨基酸变异(N24S、E94N、G96S和L131S)却造成另三处潜在N-糖基化位点增加,使得潜在N-糖基化位点的总数保持不变。同时,结合GenBank数据库下载的45条多国的HCoV-NL63流行代表株序列,构建基于S基因中S1 domain的基因亲缘性关系树。进化分析发现,HCoV-NL63代表株主要被划分为A和B两大基因型,本次疫情中检测出的7株毒株和2株中国广东省流行的HCoV-NL63毒株进化距离最近,同属一个新的单独进化树分支,暂被划分为新基因亚型B3。本研究通过对毒株中S基因序列的比对、功能区域特征的分析以及基因型鉴定,从分子流行病学上初步阐明了深圳本次聚集性疫情中HCoV-NL63的基因特征及基因型/基因亚型,丰富和完善了我国流行的HCoV-NL63基因数据库,为今后对HCoV-NL63的分子检测、疫苗研发及致病机制研究提供了科学依据。

以血管紧张素转换酶2为受体的三种人冠状病毒的对比分析

目前由2019新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)感染引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情正在全球蔓延,引起全世界对人冠状病毒的广泛关注。该病毒与严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)、人类冠状病毒NL63(human coronavirus NL63,HCoV-NL63)均以血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)为受体。现对这3种病毒的病毒学特征、与ACE2的相互作用、传播能力和临床特点等方面的异同点,以及3种冠状病毒的交叉免疫问题进行综述,为2019-nCoV的后续研究及COVID-19防治提供参考。