隨著全球感染新型冠狀病毒人數(shù)接近100,000人，這種新病毒的傳播比SARS（也稱為冠狀病毒）的傳播要容易得多，而且感染的人數(shù)是感染SARS人數(shù)的十倍以上。研究人員正在抓緊時間了解是什么使它如此容易傳播。Nature日前發(fā)表的相關(guān)論文指出：弗林蛋白酶激活位點使新冠病原體比SARS更具傳染性，并可以作為藥物靶標(biāo)。少數(shù)的遺傳和結(jié)構(gòu)分析已經(jīng)確定了該病毒的一個關(guān)鍵特征-表面上有一種蛋白質(zhì)-可以解釋為什么它如此容易地感染人類細胞。

西雅圖華盛頓大學(xué)的結(jié)構(gòu)病毒學(xué)家David Veesler認為，了解病毒的傳播是未來遏制和預(yù)防病毒的關(guān)鍵。他在2月20日的生物醫(yī)學(xué)預(yù)印本服務(wù)器bioRxiv上發(fā)布了他的團隊關(guān)于病毒蛋白的發(fā)現(xiàn)。

入侵者

為了感染細胞，冠狀病毒使用與細胞膜結(jié)合的“穗狀”蛋白，該過程由特定的細胞酶激活。對新型冠狀病毒的基因組分析表明，它的刺突蛋白不同于近親，顯示該蛋白上有一個被稱為弗林蛋白酶的宿主細胞酶激活的位點。

華中科技大學(xué)的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家李華說：“這很重要，因為弗林蛋白酶存在于許多人體組織中，包括肺、肝和小腸，這意味著該病毒具有攻擊多個器官的潛力?！北l(fā)地點在中國武漢。這一發(fā)現(xiàn)可以解釋在感染新型冠狀病毒患者中觀察到的某些癥狀，例如肝功能衰竭。SARS和其他與新病毒屬相同的冠狀病毒中沒有弗林蛋白酶激活位點。

紐約州伊薩卡市康奈爾大學(xué)的病毒學(xué)家Gary Whittaker的小組于2月18日在bioRxiv上發(fā)表了另一篇關(guān)于冠狀病毒刺突蛋白的結(jié)構(gòu)分析上表明，弗林蛋白酶激活位點使病毒進入的方式與SARS截然不同，并可能影響病毒的穩(wěn)定性并促進其傳播”。他的小組于2月18日在bioRxiv上發(fā)表了另一篇關(guān)于冠狀病毒刺突蛋白的結(jié)構(gòu)分析。

其他幾個小組還確定了激活位點，可能使病毒在人與人之間有效傳播。他們指出，這些位點也存在于其他易于在人與人之間傳播的病毒中，包括嚴(yán)重的流感病毒。但在這些病毒上，激活位點在稱為血凝素的蛋白質(zhì)上，而不是在刺突蛋白上。

謹(jǐn)慎看待

但是一些研究人員對于夸大激活位點在幫助新型冠狀病毒更容易傳播方面的作用持謹(jǐn)慎態(tài)度。

其他科學(xué)家則警惕將流感病毒上的弗林蛋白酶激活位點與新型冠狀病毒上的弗林蛋白酶激活位點進行比較。澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)的病毒學(xué)家Peter White表示流感病毒表面的血凝素蛋白與冠狀病毒中的刺突蛋白不相似或不相關(guān)。

伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的病毒學(xué)家李俊榮認為有史以來最致命的流感病毒（1918年西班牙流感）甚至沒有弗林蛋白酶激活位點。

Whittaker說：“需要對細胞或動物模型進行研究，以測試激活位點的功能。冠狀病毒是無法預(yù)測的，好的假設(shè)常常被證明是錯誤的?！彼膱F隊目前正在測試刪除或修飾該位點如何影響刺突蛋白的功能。

藥物目標(biāo)

李俊榮的團隊還正在研究可能會阻止弗林蛋白酶的分子，可以將其作為可能的治療方法進行研究。但是由于新冠肺炎爆發(fā)，他們的進展緩慢。李俊榮住在校園里，是目前唯一能夠去實驗室的團隊成員。

McLellan在得克薩斯州的小組發(fā)現(xiàn)了另一種特征，可以解釋為什么新型冠狀病毒如此成功地感染人類細胞。他們的實驗表明，刺突蛋白與人細胞上的受體（稱為血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2））結(jié)合的強度至少比SARS病毒中的刺突蛋白強十倍。Veesler的團隊也發(fā)現(xiàn)了這一點，這表明刺突蛋白與人細胞上的受體是疫苗或治療方法的另一個潛在靶標(biāo)。例如，一種阻斷受體的藥物可能會使新型冠狀病毒更難進入細胞。

本文來自3月6日刊登的《Nature》，作者Smriti Mallapaty，清研智庫李梓涵編譯。