《三种突变协同产生新冠病毒新变体》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2022-05-22
  • 就像一轮轮暴风雨袭击船只一样,新冠病毒变体一个接一个地冲击着世界。最近,密切关注病毒变异的科学家注意到了一个趋势:许多变异携带相同的3个突变。在《ACS生物化学》杂志上发表的一项新研究中,研究人员检查了这些突变怎样改变病毒关键部分的功能,以及这个三元组合如何改变导致和维持新冠感染所需的特征。

      在过去的几年里,新冠病毒已迫使人类细胞无数次复制其遗传密码,并且在此过程中出现错误。这些错误或突变是新变体的原材料。科学家们发现,变体中近一半的基因序列在被称为K417、E484和N501的位置包含3个突变。

      所有这些变化都会调整病毒的同一部分,即受体结合域,这使得新冠病毒能够通过锁定人类细胞的ACE2蛋白来感染人类细胞。这种组合的广泛存在表明,这些突变能为病毒提供单一变化无法实现的好处。研究人员梳理出了这3种突变中的每一种单独和组合的优缺点。

      研究人员分析了细胞产生结构域的能力,以及该结构域的稳定性、与ACE2结合的能力和逃避抗体的能力。结果表明,每个突变都会增强这些特征中的至少一个,但要付出一定的代价。

      K417的变化增加了结构域的产生和稳定性,同时也提高了其逃避一种抗体的能力。但是它也降低了域附加到ACE2的能力。其他两个突变具有不同的优势和劣势。

      当所有这些变化放在一起时,这些变化减轻了彼此的负面影响。具有所有3种突变的域可紧密结合ACE2并逃避两种类型的抗体,产生的水平与原始病毒相似,并且同样稳定。

      研究人员表示,通过揭示自然选择如何有利于突变组合的细节,为人们提供了对病毒进化的新见解。

  • 原文来源:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2022-05/20/content_535482.htm?div=-1
相关报告
  • 《Science:完整病毒突变图谱揭示新冠病毒突变可逃避中和抗体治疗》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2021-01-27
    • 在一项新的研究中,来自美国弗雷德-哈钦森癌症研究中心和华盛顿大学等研究机构的研究人员开发出一种绘制“逃避”主要临床抗体的病毒突变图谱的新方法,揭示了SARS-CoV-2病毒中的突变使其能够逃避治疗,包括一种完全逃避再生元公司(Regeneron)开发的抗体鸡尾酒(称为REGN-COV2)的单一氨基酸突变。相关研究结果于2021年1月25日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Prospective mapping of viral mutations that escape antibodies used to treat COVID-19”。这些作者说,这种图谱表明,之前对SARS-CoV-2逃逸突变的描述是不完整的。这还将有助于实现对病毒基因组监测过程中罗列的突变的影响进行即时解释。 一些抗体正在使用或正在开发作为治疗COVID-19的疗法。随着新的SARS-CoV-2变种的出现,预测它们是否仍对抗体治疗敏感是很重要的。大多数抗SARS-CoV-2抗体靶向病毒受体结合结构域(RBD),RBD可促进这种病毒与宿主细胞上的ACE2受体结合。这些作者近期开发了一种扫描方法来绘制RBD的突变如何影响它被抗体识别。 在这项新的研究中,这些作者利用这种方法展示了SARS-CoV-2的RBD突变如何影响REGN-COV2中的两种抗体(REGN10933和REGN10987)和礼来公司开发的抗体LY-CoV016的结合。他们重点关注SARS-CoV-2 RBD中发生的不会强烈破坏与宿主受体(ACE-2)结合的突变,以绘制这些突变如何影响与这三种抗SARS-CoV-2抗体的结合。这种图谱发现了逃避抗体结合的突变,包括,令人惊讶的是,单个突变逃避了REGN-COV2中的两种抗体的结合。 为了确定这种逃逸突变图谱是否可以为分析感染者中的病毒进化提供信息,这些作者检查了一名持续感染者的深度测序数据,该患者在被诊断为COVID-19后的第145天接受REGN-COV2治疗。这一分析发现了在该患者身上产生的抗性突变。这些作者说,他们发现的4个逃逸突变中,有3个没有在再生元公司的病毒细胞培养选择中被发现,这凸显了这篇论文使用的完整图谱的一个优势。 这种完整的图谱还允许他们评估传播中的SARS-CoV-2中已经存在哪些逃逸突变。在检查了截至2021年1月11日可用的所有人源SARS-CoV-2序列后,他们报告说,大量逃逸一种或多种抗体的RBD突变在人群中传播。
  • 《bioRxiv:新冠病毒突变N439K竟能削弱中和抗体的活性》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-11-15
    • 新型冠状病毒SARS-CoV-2的一种广泛变体有可能躲过一些人在感染后产生的免疫反应。 自这次大流行开始以来,科学家们在从感染者身上采集的SARS-CoV-2样本的基因组中发现了数千种病毒突变。 在一项新的研究中,英国格拉斯哥大学的David Robertson、美国Vir生物技术公司(Vir Biotechnology)的Gyorgy Snell及其同事们研究了这种病毒用来入侵宿主细胞的刺突蛋白(S蛋白)中发生的一种称为N439K的突变。相关研究结果于2020年11月5发表在bioRxiv预印本服务器上,论文标题为“The circulating SARS-CoV-2 spike variant N439K maintains fitness while evading antibody-mediated immunity”。 这种突变影响了S蛋白的受体结合结构域(RBD),其中S蛋白利用它的受体结合结构域识别宿主细胞,因而这个受体结合结构域是抗病毒抗体的关键靶点。该突变已经独立出现了至少两次,并且已经在12个国家被发现。 在实验室实验中,这些研究人员发现,这种突变可以抑制阻断这种病毒的强效中和抗体的活性。在受到这种突变抑制的中和抗体中,有从COVID-19中康复的人血液中的抗体,以及一些正在作为药物开发的“单克隆抗体”。 由此可见,维持SARS-CoV-2毒力和适应度(fitness)的N439K等免疫逃逸突变出现在SARS-CoV-2的S蛋白中,这凸显了持续进行分子监测的必要性,以指导疫苗和药物的开发和使用。