11月8日，《PLOS Pathogens》在線發(fā)表了題為《Structural basis for human DPP4 receptor recognition by a pangolin MERS-like coronavirus》（一株穿山甲MERS樣冠狀病毒識別人DPP4受體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)）的研究論文，報道了我校生命科學(xué)學(xué)院張水軍教授課題組、中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗研究員團(tuán)隊與安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院袁園副教授合作在穿山甲冠狀病毒（MjHKU4r-CoV-1）跨物種識別受體機(jī)制方面的研究成果。

冠狀病毒的跨物種傳播對全球公共衛(wèi)生構(gòu)成了重大威脅。冠狀病毒屬的很多成員可以跨物種感染人和動物，包括新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）、SARS冠狀病毒（SARS-CoV）和中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS-CoV）等。2023年，石正麗研究員團(tuán)隊在馬來穿山甲中發(fā)現(xiàn)了一種新型MERS樣冠狀病毒，命名為MjHKU4r-CoV-1[1]。作為從蝙蝠中同類病毒（Ty-BatCoV-HKU4）演化而來的穿山甲冠狀病毒，MjHKU4r-CoV-1能夠利用蝙蝠、穿山甲或人類的二肽基肽酶4（DPP4）作為入侵受體。MjHKU4r-CoV-1能夠在人的類器官和人DPP4轉(zhuǎn)基因小鼠中引發(fā)感染，因此存在感染人類的風(fēng)險[1]。然而，MjHKU4r-CoV-1識別受體的機(jī)制尚不清楚，研究其與人、穿山甲的受體分子結(jié)合對于評估該病毒的跨物種感染潛能至關(guān)重要。

該研究團(tuán)隊解析了MjHKU4r-CoV-1的刺突蛋白（S蛋白）受體結(jié)合區(qū)（RBD）與人和穿山甲受體DPP4的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)病毒與兩個物種的受體結(jié)合模式總體相似（圖1），并且MjHKU4r-CoV-1與MERS-CoV結(jié)合在人DPP4受體上的位點在序列和結(jié)構(gòu)上保守。

圖1 MjHKU4r-CoV-1RBD與人和穿山甲的DPP4復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)示意圖

與蝙蝠祖先病毒Ty-BatCoV-HKU4相比，MjHKU4r-CoV-1能夠更有效地感染表達(dá)人DPP4的細(xì)胞。通過互換兩種病毒上與人DPP4上相互作用的氨基酸，該研究鑒定了MjHKU4r-CoV結(jié)合人受體的關(guān)鍵氨基酸D471、Q508、H517、S519和R550（圖2）。該論文表明穿山甲冠狀病毒MjHKU4r-CoV比其祖先蝙蝠冠狀病毒Ty-BatCoV-HKU4更易結(jié)合人受體，因此具有跨越物種間屏障感染人的風(fēng)險，為冠狀病毒的預(yù)警提供了科學(xué)指導(dǎo)。

圖2鑒定 MjHKU4r-CoV-1和Ty-BatCoV-HKU4利用人DPP4受體的關(guān)鍵氨基酸位點對病毒進(jìn)入細(xì)胞的影響

我校生科院張水軍教授、中科院武漢病毒所石正麗研究員和安徽大學(xué)生科院袁園副教授為論文的共同通訊作者。生科院博士研究生楊墨、李澤厚和中科院武漢病毒所陳靜副研究員為論文的共同第一作者。澳門理工大學(xué)的郭晶晶教授團(tuán)隊和中國科學(xué)院武漢病毒所的舒波研究員團(tuán)隊也合作參與了該項研究。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金和中央高?；緲I(yè)務(wù)費等項目的資助。