綜合新聞
《Nature Communications》雜志發表歐秀元博士和博士生關洪鑫等有關冠狀病毒HKU1 S蛋白受體結合區結構的研究論文
人冠狀病毒HKU1在普通人群中的感染會導致感冒,在嬰兒、老人和免疫缺陷的病人中的感染能導致肺炎。HKU1病毒跟小鼠肝炎病毒(Mouse hepatitis virus,MHV)和人冠狀病毒OC43同屬β冠狀病毒屬A型冠狀病毒。前期,錢朝暉課題組發現,不同于MHV和OC43, HKU1病毒S蛋白的受體結合區位于S1亞基的CTD(C-terminal domain)而不是傳統的NTD(N-terminal domain)。在本研究中,崔勝課題組和錢朝暉課題組合作利用單波長異常衍射技術(Single-wavelength anomalous diffraction, SAD)解析了HKU1病毒的受體結合區(圖1),發現其包含三個亞結構域:核心(Core)亞區,插入(Insertion)亞區和SD-1(subdomain-1)亞區。 核心亞區和SD-1亞區在不同冠狀病毒中結構高度保守,而插入亞區高度變異。通過構建HKU1病毒不同亞型的S蛋白受體結合區的嵌合體,發現插入亞區是中和抗體的結合部位;通過進一步的點突變研究,發現了影響中和抗體結合的5個關鍵氨基酸;最后通過在人原代呼吸道上皮細胞中的競爭性感染實驗,發現了影響S蛋白與其結合受體的2個關鍵氨基酸(圖2)。另外,通過對MHV的SD-1上相關氨基酸的突變發現SD-1跟CTD的相互作用影響S蛋白的構象穩定,提出SD-1可能是將S蛋白跟受體結合引起構象改變的信號傳導到S蛋白其它部分的關鍵節點。該研究成果將會為進一步研究冠狀病毒的進入、免疫和進化機制打下良好基礎。
圖1 HKU1 S蛋白受體結合區結構
圖2 W515和R517是與受體結合的關鍵氨基酸