《SARS-CoV-2细胞进入机制》

  • 来源专题:实验室生物安全
  • 编译者: 张虎
  • 发布时间:2020-06-16
  • 一种新型的严重急性呼吸综合征(SARS)样冠状病毒(SARS-CoV-2)正在引起2019年全球冠状病毒病(COVID-19)大流行。理解SARS-CoV-2如何进入人类细胞是解密其奥秘并遏制其传播的高度优先事项。病毒表面刺突蛋白介导SARS-CoV-2进入细胞。为了实现其功能,SARS-CoV-2刺突通过其受体结合域(RBD)与其受体人类ACE2(hACE2)结合,并被人类蛋白酶进行蛋白水解激活。在这里,我们使用生化和假病毒进入检测方法研究了SARS-CoV-2峰值的受体结合和蛋白酶激活。我们的发现确定了SARS-CoV-2的关键细胞进入机制。首先,SARS-CoV-2 RBD比SARS-CoV RBD具有更高的hACE2结合亲和力,支持有效的细胞进入。其次,自相矛盾的是,整个SARS-CoV-2穗的hACE2结合亲和力与SARS-CoV穗的亲和力相当或更低,这表明SARS-CoV-2 RBD的效价更高,但比SARS-CoV RBD少。第三,与SARS-CoV不同,SARS-CoV-2的细胞进入被前蛋白转化酶弗林蛋白酶激活,从而降低了其对靶细胞蛋白酶的依赖性。 RBD的高hACE2结合亲和力,刺突的弗林蛋白酶预激活以及刺突中隐藏的RBD可能使SARS-CoV-2维持有效的细胞进入,同时避免进行免疫监视。这些功能可能有助于病毒的广泛传播。成功的干预策略必须同时针对SARS-CoV-2的效力及其回避性。

  • 原文来源:https://www.pnas.org/content/pnas/early/2020/05/05/2003138117.full.pdf
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    • 明尼苏达大学兽医学院的科研人员在PNAS期刊发表题为“Cell entry mechanisms of SARS-CoV-2”的研究文章。 文章指出,了解SARS-CoV-2如何进入人类细胞是解密COVID-19奥秘并遏制其传播的首要任务。病毒表面刺突蛋白介导SARS-CoV-2进入细胞,为了实现其功能,SARS-CoV-2刺突通过其受体结合域(RBD)与其受体人类ACE2(hACE2)结合,并被人类蛋白酶进行蛋白水解激活。研究人员使用生化和假病毒侵入细胞实验研究了SARS-CoV-2刺突的受体结合和蛋白酶激活,确定了SARS-CoV-2的关键细胞进入机制。首先,SARS-CoV-2 RBD比SARS-CoV RBD具有更高的hACE2结合亲和力,支持高效的细胞进入。第二,反常的是,整个SARS-CoV-2刺突蛋白的hACE2结合亲和力与SARS-CoV刺突蛋白相当或更低,这表明尽管SARS-CoV-2 RBD的效力更高,但其暴露程度却比SARS-CoV RBD更低。第三,与SARS-CoV不同,SARS-CoV-2的细胞进入是由前蛋白转化酶弗林蛋白酶预激活的,从而降低了其对靶细胞蛋白酶的依赖。RBD的高hACE2结合亲和力、刺突的弗林蛋白酶预激活以及刺突中隐藏的RBD,可能使SARS-CoV-2在避免免疫监视的同时保持有效的细胞进入。这些特征可能有助于病毒的广泛传播,成功的干预策略必须同时针对SARS-CoV-2的效力及其逃逸性。
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    • 德国莱布尼兹灵长类动物研究所等于2020年3月5日在Cell期刊上发表题为“SARS-CoV-2 Cell Entry Depends on ACE2 and TMPRSS2 and Is Blocked by a Clinically Proven Protease Inhibitor”的文章。文章指出,近期在中国新出现的新型致病性SARS-CoV-2及其在国内和国际上的迅速传播,构成了全球卫生紧急事件。冠状病毒进入细胞依赖于病毒刺突(S)蛋白与细胞受体的结合以及宿主细胞蛋白酶激活S蛋白。文章阐明了SARS-CoV-2使用哪些细胞因子进入宿主细胞,这可能有助于了解病毒传播机制和揭示治疗靶标。文章中,研究人员证明了SARS-CoV-2使用SARS-CoV受体ACE2进入细胞,并且丝氨酸蛋白酶TMPRSS2用于激活S蛋白。作者指出,批准用于临床的TMPRSS2抑制剂可阻止病毒进入细胞,这可能是一种治疗选择。研究还发现,恢复期SARS患者的血清交叉中和了SARS-2-S蛋白驱动的进入细胞的过程。作者称,该结果揭示了SARS-CoV-2和SARS-CoV感染之间的重要共性,并确定了一种抗病毒干预的潜在靶标。