SARS-CoV-2与受体ACE2独特的相互作用与结合/解离过程

2019年12月由新型肺炎冠状病毒(SARS-Co V-2)感染导致的肺炎(COVID-19)疫情大规模爆发,并于2020年3月被世界卫生组织宣布为全球大流行.其显著的传染性和致死率对全人类的生命安全构成了巨大的威胁,迫切需要从分子层面上了解并掌握病毒的感染/传播行为.新冠病毒和2003年爆发的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒(SARS-Co V)同属于蝙蝠SARS样冠状病毒(SARSr-Co V)物种,其表面刺突糖蛋白具有高度的同源性,它们侵入人体细胞的关键步骤同为表面刺突蛋白的受体结合域(RBD)部分和人血管紧张素转化酶2(ACE2)的结合,许多实验工作报道了SARS-Co V-2拥有比SARS-Co V更强的结合能力.为了进一步诠释实验结果,本工作对这两种病毒的野生型RBD(RBDWT)和ACE2的结合进行了分子动力学模拟、拉伸分子动力学模拟和伞状取样,结果表明,β-loop区的不同行为导致关键结合残基和相互作用的不同,并进一步导致结合/解离机制的不同,SARS-Co V-2-RBD和ACE2的结合亲和力是SARS-Co V-RBD的约30倍.