新型冠状病毒结合穿山甲ACE2受体的分子机制

新型冠状病毒病(coronavirus disease 2019,COVID-19)的病原体为新型冠状病毒(COVID-19 virus),以下简称为新冠病毒,也称为severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2).研究认为,SARS-CoV-2可能起源于蝙蝠,但是其中间宿主仍不清楚.目前,除蝙蝠外,穿山甲被证明是唯一携带SARS-CoV-2相关冠状病毒的哺乳动物,因而被认为是可能的中间宿主.本研究利用表面等离子共振实验(surface plasmon resonance,SPR)展现和分析了SARS-CoV-2和两种穿山甲冠状病毒(pangolin-CoVs,GX/P2V/2017和GD/1/2019)分别与穿山甲ACE2(pangolin ACE2,pACE2)和人ACE2(human ACE2,hACE2)受体的结合能力,解析了SARS-CoV-2刺突蛋白(spike,S)受体结合域(receptor binding domain,RBD)与pACE2复合物的晶体结构,分辨率为2.3Å,发现SARS-CoV-2 RBD结合pACE2的模式与结合hACE2或猫ACE2(cat ACE2,cACE2)相似,但与hACE2更相近.通过同源建模的方式,进一步模拟了GX/P2V/2017 RBD和GD/1/2019 RBD分别与pACE2和hACE2受体的结合,发现二者结合pACE2和hACE2的方式与SARS-CoV-2 RBD相似,但晶体结构或同源建模的数据暗示,上述3种RBDs结合pACE2的能力均稍弱于hACE2,这与SPR的结论一致.这些研究结果不仅有助于我们更好地理解SARS-CoV-2的进化,而且警示我们穿山甲冠状病毒具有感染人的潜力,强调了持续监测穿山甲携带病毒的重要性,以防止病毒外溢,引起人类疾病.