同济大学医学院附属同济医院等于2020年2月16日在bioRxiv上发表题为“The insert sequence in SARS-CoV-2 enhances spike protein cleavage by TMPRSS”的文章。
2019年底,SARS-CoV-2在中国引起了持续的肺炎疫情,其传播范围甚至超过了SARS-CoV。SARS-CoV进入宿主细胞的过程主要取决于细胞受体(ACE2)的识别和刺突蛋白裂解诱导的细胞膜融合。SARS-CoV-2的刺突蛋白也以相似的亲和力与ACE2结合,但是其刺突蛋白的切割仍不清楚。研究显示,SARS-CoV-2刺突蛋白中的插入序列增强了其切割效率,除了肺泡之外,肠和食道上皮细胞也是SARS-CoV-2的攻击目标。研究发现,与SARS-CoV相比,在SARS-CoV-2刺突蛋白的S1/S2蛋白酶切割位点中插入了SPRR提高了其切割效率。另外,插入序列促进了延伸环的形成,该延伸环更适于通过同源建模和分子对接进行蛋白酶识别。此外,单细胞转录组确定了ACE2和TMPRSSs在肺AT2细胞以及食道上皮细胞和吸收性肠上皮细胞中的高度共表达。该研究结果为SARS-CoV-2刺突蛋白切割效率的增强提供了生物信息学证据,并表明了其潜在的靶细胞。
2月11日,同济大学医学院附属同济医院等发表该论文的第一版,指出跨膜丝氨酸蛋白酶抑制剂是2019-nCoV靶向插入序列诱导病毒感染性增强的潜在抗病毒药物。2月16日发表的是论文的第三版,进一步将SARS-CoV-2与SARS-CoV进行了对比,发现在SARS-CoV-2刺突蛋白的S1/S2蛋白酶切割位点中插入了SPRR序列提高了其切割效率。