一個微小的突變可以解釋蝙蝠病毒如何對人類構成威脅

現在，來自加州大學舊金山分校定量生物科學研究所（QBI）、西奈山伊坎醫學院、巴斯德研究所和弗雷德·哈欽森癌症中心的一組研究人員發現了一種非常小的遺傳變異，這可能有助於解釋一些動物病毒如何適應人類並導致嚴重疾病。

他們的研究結果發表於 細胞宿主和微生物研究人員表明，僅改變冠狀病毒蛋白中的一個氨基酸就可以改變病毒與蝙蝠和人類免疫系統相互作用的方式，從而導致對感染的截然不同的反應。

小基因改變，大生物效應

為了研究這個過程，研究人員將 SARS-CoV-2 與 RaTG13 進行了比較，RaTG13 是一種密切相關的冠狀病毒，可感染蝙蝠，但目前尚不清楚是否會感染人類。

研究小組研究了每種病毒如何與人類和蝙蝠肺細胞中的免疫蛋白質相互作用。這項工作是由第一個由大馬蹄蝠開發的實驗室生產的肺細胞系實現的。

一種名為 OrfB9 的病毒蛋白質引起了人們的特別關注。儘管 OrfB9 的 SARS-CoV-2 和 RaTG13 版本幾乎相同，但在蛋白質的近 100 個氨基酸中，它們僅存在 1 個氨基酸不同。

人類和蝙蝠細胞的不同反應

這種微小的差異產生了截然不同的效果。

在人類肺細胞中，OrfB9 的 SARS-CoV-2 版本關閉了重要的免疫預警系統，使病毒更有效地複製。

然而，在蝙蝠肺細胞中，RaTG13 轉錄物活化了一種免疫蛋白，有助於控制病毒。

結果表明，即使非常小的基因變化也會影響病毒是否仍局限於其天然動物宿主或獲得在人類中生長的能力。

「在蝙蝠體內存活的病毒和傳播給人類並導致災難性疾病的病毒之間的區別可以歸結為非常小的基因變化，」QBI 主任、該研究的資深作者 Nevan J. Croghan 說。 “通過在蛋白質水平上繪製兩種病毒和兩個物種之間的相互作用，我們可以讀出預測傳播風險的分子特徵。這是世界需要的預警系統。”

了解未來的擴散風險

這項研究為分子變化提供了新的見解，可以幫助動物病毒適應人類宿主。透過識別與溢出事件相關的特定蛋白質相互作用，科學家也許能夠更好地識別那些能夠在物種之間跳躍的病毒，避免它們導致未來的疫情爆發。

作者： UCSF 的作者包括 Jyoti Batra 博士；週媛，碩士；里西卡·阿達維庫拉努；杜爾加·阿南德；蘇拉傑·維爾瑪；馬丁·戈登，碩士；謝法利·馬爾普特拉，MS；傑克·摩恩博士；阿吉達·羅蘭薩博士；阿圖什·拉馬爾納吉博士； C.J.聖費利佩博士；洛雷娜·祖利亞尼·阿爾瓦雷斯博士；普羅梅塞·喬杜里博士；克里斯汀·奧伯尼爾博士；拉胡爾·蘇裡亞萬希博士；Taha Youssef Taha，博士，藥學博士；克萊門特·A·維巴博士；詹姆斯·S.弗雷澤博士；羅伯特·斯特勞德博士 (Robert M. Stroud)，博士、碩士；梅蘭妮·奧特，醫學博士、哲學博士；本·波拉科博士；丹妮爾·L·斯瓦尼博士；伊格納西婭·埃切維裡亞博士；和曼農·埃克哈特博士所有作者請參閱論文。

融資： 美國國立衛生研究院（U19AI135990、U19AI135972、U54AI170792、F31AI164671-01、G20AI174733、UL1TR004419、S10OD026880、霍華德S1003030303030）；詹姆斯·P·彭德爾頓慈善信託基金；羅登伯里基金會； P.和E.塔夫脫；格萊斯頓研究所。快速撥款；創新基因組學研究所；陳祖克柏生物中心 – 舊金山； ANR EmerCoV AAP CE35。