《Nature丨刺突蛋白深度突变扫描有助于预测 SARS-CoV-2 支系的成功率》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-07
  • 2024年7月3日,美国西雅图弗雷德·哈钦森癌症研究中心等机构的研究人员在Nature上发表了题为Spike deep mutational scanning helps predict success of SARS-CoV-2 clades的文章。

    SARS-CoV-2 变异株的刺突蛋白会发生突变,从而促进免疫逃避并影响其他有助于病毒生存的特性,如 ACE2 受体结合和细胞进入。了解突变是如何影响这些刺突表型的,有助于深入了解病毒当前和未来的潜在进化。

    该研究使用假病毒深度突变扫描来测量整个 XBB.1.5 和 BA.2 刺突蛋白的 9,000 多个突变如何影响 ACE2 结合、细胞进入或从人类血清中逃逸。研究人员发现,在 SARS-CoV-2 演化过程中,受体结合域 (RBD) 之外的突变对 ACE2 的结合产生了有意义的影响。研究人员还测量了 XBB.1.5刺突突变如何影响近期感染过 SARS-CoV-2 的个体血清的中和作用。最强的血清逃逸突变位于 RBD 的 357、420、440、456 和 473 位点;然而,这些突变的抗原效应因人而异。刺突还发现了 RBD 外部的强逃逸突变;然而,其中许多突变会降低 ACE2 的结合力,这表明它们是通过调节 RBD 构象发挥作用的。值得注意的是,人类 SARS-CoV-2 支系的增长速度在很大程度上可以通过测量突变对刺突蛋白表型的影响来解释,这表明该研究的数据可以更好地预测病毒的进化。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07636-1
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • bioRxiv预印平台于2月27日发表了韩国化学技术研究院等发表的文章“Spike protein binding prediction with neutralizing antibodies of SARS-CoV-2”。 文章显示,2019年冠状病毒病(COVID-19)是由严重急性呼吸系统综合征2型冠状病毒(SARS-CoV-2,也称2019- ncov)引起的一种新型人类传染病。目前,研究人员正在尽最大努力寻找治疗COVID-19的有效药物。中和抗体,以一种抑制病毒进入细胞和基因组脱壳的方式与病毒衣壳结合,是针对病毒入侵的特异性防御。在研究中,该研究团队通过生物信息学的方法来识别能够与SARS-CoV-2 刺突蛋白结合并干扰病毒刺突蛋白与宿主受体相互作用的中和抗体。对刺突蛋白的序列分析发现,SARS-CoV-2 刺突蛋白的RBD区域与SARS-CoV及与SARS-CoV相关的bat病毒(btSARS-CoV)存在两大差异。插入区域接近与人类ACE2受体相互作用的残基。中和抗体的表位分析显示,SARS-CoV中和抗体使用构象表位,而MERS-CoV中和抗体使用常见的线性表位区域,这有助于在MERS-CoV蛋白质形成β-折叠结构并且在SARS-CoV-2 刺突蛋白上缺失。为了鉴定有效的SARS-CoV-2中和抗体,预测了中和抗体与SARS-CoV-2 刺突蛋白的结合亲和性,并通过抗体-抗原对接模拟进行了比较。结果表明,CR3022中和抗体与SARS-CoV-2 刺突蛋白的结合亲和力高于SARS-CoV刺突蛋白。该团队还发现F26G19和D12小鼠抗体可以高亲和力结合SARS-CoV 刺突蛋白。 *注,本文为预印本论文手稿,是未经同行评审的初步报告,其观点仅供科研同行交流,并不是结论性内容,请使用者谨慎使用。
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    • 编译者:hujm
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    • ChemRxiv预印平台于2月27日发表了深圳XtalPi公司等发表的文章“Computational Prediction of Mutational Effects on the SARS-CoV-2 Binding by Relative Free Energy Calculations”。 文章显示,感染人类的冠状病毒的能力总是与它们与人类受体蛋白的结合能力相关。最初命名为2019-nCoV的SARS-CoV-2和SARS-CoV都被报道利用血管紧张素转换酶2 (ACE2)作为人类细胞的进入受体。为了更好地理解SARS-CoV-2和ACE2之间的相互作用,该研究通过相对自由能计算,对蛋白-蛋白界面的热点残基进行了丙氨酸扫描诱变。本文的研究结果表明,SARS-CoV和SARS-CoV-2与宿主受体的结合能力相当。自由能计算表明,在物理基础上评估病毒的感染能力是有希望的,而且还可以为抗病毒药物的设计提供有用的信息。 *注,本文为预印本论文手稿,是未经同行评审的初步报告,其观点仅供科研同行交流,并不是结论性内容,请使用者谨慎使用。