新型冠狀病毒SARS-CoV-2研究進(jìn)展
發(fā)布時間：2021-08-25 17:16
在武漢發(fā)生的由新型冠狀病毒SARS-CoV-2引發(fā)的人類冠狀病毒病COVID-19,僅僅2個多月時間在我國及國際上70多個國家出現(xiàn)迅速傳播,致病和死亡率高,人類生命受到了極大威脅。一些科學(xué)家火速投入研究,對SARS-CoV-2的來源和進(jìn)化、形態(tài)特征和基因結(jié)構(gòu)、感染和致病分子機(jī)制開展深入研究,取得了重大進(jìn)展,為科學(xué)防控COVID-19提供了重要依據(jù)。根據(jù)上述研究的基礎(chǔ),文中對COVID-19病毒疫苗、抗體和抑制劑研發(fā)提出了設(shè)想,在研究防控COVID-19核心技術(shù)上具有一定的參考價值。
【文章來源】：激光生物學(xué)報. 2020,29(01)
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
冠狀病毒形態(tài)和基本結(jié)構(gòu)
在湖北武漢發(fā)生新型冠狀病毒疫情，從2019年12月12日至2020年3月3日短時期內(nèi)，已造成我國2 981例患者死亡。中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗研究團(tuán)隊[1]根據(jù)從幾位重癥肺炎患者分離的病毒進(jìn)行基因組測序，相應(yīng)進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)的生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)該病毒全基因組序列與以前研究的SARS冠狀病毒(SARS-CoV)[2]相似度高達(dá)79.6%，與蝙蝠冠狀病毒SARSr-CoV相似度高達(dá)96%。同時，從一名危重病人的支氣管肺泡灌洗液中分離出的病毒可被幾名肺炎患者的血清中和。復(fù)旦大學(xué)張永振研究團(tuán)隊和武漢市市中心醫(yī)院合作研究，從一名武漢華南海鮮市場上工作的患有嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)綜合癥患者中分離出新病毒，全基因組測序及其系統(tǒng)進(jìn)化分析表明為一種新的冠狀病毒科RNA病毒，與一組來源于蝙蝠的SARS樣冠狀病毒基因組核苷酸序列相似度高達(dá)89.1%[3]。譚文杰等合作研究小組[4]對來自武漢9例住院患者進(jìn)行調(diào)查，其中8例曾去過武漢的華南海鮮市場。對他們的支氣管肺泡灌洗液和培養(yǎng)分離物的樣品測序，獲得的10條2019-nCoV基因組序列極其相似，序列同源性超過99.98%。該2019-nCoV與兩種蝙蝠來源的SARS樣冠狀病毒batSL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21的序列同源性為88%，與SARS-CoV的約為79%，與中東呼吸綜合癥冠狀病毒(MERS-CoV)的約為50%。認(rèn)為2019-nCoV是一種新型的人類冠狀病毒，蝙蝠可能是該病毒的原始宿主，但武漢海鮮市場上出售的動物可能是促進(jìn)該病毒在人體內(nèi)出現(xiàn)的中間宿主(圖1)。早在2015年，美國北卡羅來納大學(xué)流行病學(xué)系Baric與中國武漢病毒研究所研究人員合作，在對中國菊頭蝠種群中傳播SARS狀冠狀病毒的潛在病害研究中，采用基因工程技術(shù)合成感染性重組病毒具有很強的復(fù)制能力，認(rèn)為蝙蝠種群中的SARS狀冠狀病毒仍會出現(xiàn)造成SARS-CoV的再次傳播[5]。在2017年石正麗與美國和新加坡等國家的專家合作[6]開展對蝙蝠來源SARS相關(guān)冠狀病毒基因庫和SARS冠狀病毒起源的研究，根據(jù)對中國云南省棲息在洞穴中的多種菊頭蝠SARSr-CoV進(jìn)行5年監(jiān)測，新發(fā)現(xiàn)的11個SARSr-CoV毒株的全長基因組與人類SARS-CoV具有高度遺傳相似性，重組分析顯示了其在s基因內(nèi)以及這些SARSr-CoV之間的orf8基因周圍頻繁發(fā)生重組，推測人類SARS-CoV的直接祖先可能起源于這些SARSr-CoV的可變區(qū)域基因結(jié)構(gòu)順序重組。進(jìn)一步細(xì)胞學(xué)試驗發(fā)現(xiàn)，三個新鑒定出的蝙蝠SARSr-CoV具有不同S蛋白序列都能夠使用人血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)作為受體。
進(jìn)一步分析表明，復(fù)制酶是2019-nCoV中最大的蛋白，由nsp1(抑制抗病毒宿主反應(yīng))、nsp2(功能未知)、nsp3(木瓜樣蛋白酶)、nsp4(雙層膜囊形成)、nsp5(糜蛋白酶樣蛋白酶)、nsp6(雙層膜囊形成)、nsp7(引發(fā)酶)、nsp8(引發(fā)酶)、nsp9(DNA/RNA結(jié)合活性)、nsp10(復(fù)制酶)、nsp11(orf1a末端的短肽)、nsp12(RNA依賴的RNA聚合酶)、nsp13(解旋酶)、nsp14(3"-5"外切酶)、nsp15[poly(U)特異性內(nèi)切酶]和nsp16(2"-O-核糖甲基轉(zhuǎn)移酶)等16個非結(jié)構(gòu)蛋白組成，約占全基因組編碼區(qū)域的三分之二。刺突糖蛋白由S1和S2兩個亞基組成，介導(dǎo)受體結(jié)合和膜融合。其中S1亞基包含信號肽，依次由N-端結(jié)構(gòu)域(N-terminal domain,NTD)和受體結(jié)構(gòu)域(receptorbinding domain,RBD)組成。S2亞基包括融合肽(FP),7肽重復(fù)區(qū)1和2，跨膜區(qū)域(TM)和細(xì)胞質(zhì)區(qū)域(CP)(圖3)。圖4 2019-nCoV,SARS-CoV和MERS-CoV受體結(jié)合域的系統(tǒng)發(fā)育分析和同源性建模[4]
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission[J]. Xintian Xu,Ping Chen,Jingfang Wang,Jiannan Feng,Hui Zhou,Xuan Li,Wu Zhong,Pei Hao. Science China（Life Sciences）. 2020(03)
本文編號：3362533
【文章來源】：激光生物學(xué)報. 2020,29(01)
【文章頁數(shù)】：10 頁
【部分圖文】：
冠狀病毒形態(tài)和基本結(jié)構(gòu)
在湖北武漢發(fā)生新型冠狀病毒疫情，從2019年12月12日至2020年3月3日短時期內(nèi)，已造成我國2 981例患者死亡。中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗研究團(tuán)隊[1]根據(jù)從幾位重癥肺炎患者分離的病毒進(jìn)行基因組測序，相應(yīng)進(jìn)行基因結(jié)構(gòu)的生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)該病毒全基因組序列與以前研究的SARS冠狀病毒(SARS-CoV)[2]相似度高達(dá)79.6%，與蝙蝠冠狀病毒SARSr-CoV相似度高達(dá)96%。同時，從一名危重病人的支氣管肺泡灌洗液中分離出的病毒可被幾名肺炎患者的血清中和。復(fù)旦大學(xué)張永振研究團(tuán)隊和武漢市市中心醫(yī)院合作研究，從一名武漢華南海鮮市場上工作的患有嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)綜合癥患者中分離出新病毒，全基因組測序及其系統(tǒng)進(jìn)化分析表明為一種新的冠狀病毒科RNA病毒，與一組來源于蝙蝠的SARS樣冠狀病毒基因組核苷酸序列相似度高達(dá)89.1%[3]。譚文杰等合作研究小組[4]對來自武漢9例住院患者進(jìn)行調(diào)查，其中8例曾去過武漢的華南海鮮市場。對他們的支氣管肺泡灌洗液和培養(yǎng)分離物的樣品測序，獲得的10條2019-nCoV基因組序列極其相似，序列同源性超過99.98%。該2019-nCoV與兩種蝙蝠來源的SARS樣冠狀病毒batSL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21的序列同源性為88%，與SARS-CoV的約為79%，與中東呼吸綜合癥冠狀病毒(MERS-CoV)的約為50%。認(rèn)為2019-nCoV是一種新型的人類冠狀病毒，蝙蝠可能是該病毒的原始宿主，但武漢海鮮市場上出售的動物可能是促進(jìn)該病毒在人體內(nèi)出現(xiàn)的中間宿主(圖1)。早在2015年，美國北卡羅來納大學(xué)流行病學(xué)系Baric與中國武漢病毒研究所研究人員合作，在對中國菊頭蝠種群中傳播SARS狀冠狀病毒的潛在病害研究中，采用基因工程技術(shù)合成感染性重組病毒具有很強的復(fù)制能力，認(rèn)為蝙蝠種群中的SARS狀冠狀病毒仍會出現(xiàn)造成SARS-CoV的再次傳播[5]。在2017年石正麗與美國和新加坡等國家的專家合作[6]開展對蝙蝠來源SARS相關(guān)冠狀病毒基因庫和SARS冠狀病毒起源的研究，根據(jù)對中國云南省棲息在洞穴中的多種菊頭蝠SARSr-CoV進(jìn)行5年監(jiān)測，新發(fā)現(xiàn)的11個SARSr-CoV毒株的全長基因組與人類SARS-CoV具有高度遺傳相似性，重組分析顯示了其在s基因內(nèi)以及這些SARSr-CoV之間的orf8基因周圍頻繁發(fā)生重組，推測人類SARS-CoV的直接祖先可能起源于這些SARSr-CoV的可變區(qū)域基因結(jié)構(gòu)順序重組。進(jìn)一步細(xì)胞學(xué)試驗發(fā)現(xiàn)，三個新鑒定出的蝙蝠SARSr-CoV具有不同S蛋白序列都能夠使用人血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)作為受體。
進(jìn)一步分析表明，復(fù)制酶是2019-nCoV中最大的蛋白，由nsp1(抑制抗病毒宿主反應(yīng))、nsp2(功能未知)、nsp3(木瓜樣蛋白酶)、nsp4(雙層膜囊形成)、nsp5(糜蛋白酶樣蛋白酶)、nsp6(雙層膜囊形成)、nsp7(引發(fā)酶)、nsp8(引發(fā)酶)、nsp9(DNA/RNA結(jié)合活性)、nsp10(復(fù)制酶)、nsp11(orf1a末端的短肽)、nsp12(RNA依賴的RNA聚合酶)、nsp13(解旋酶)、nsp14(3"-5"外切酶)、nsp15[poly(U)特異性內(nèi)切酶]和nsp16(2"-O-核糖甲基轉(zhuǎn)移酶)等16個非結(jié)構(gòu)蛋白組成，約占全基因組編碼區(qū)域的三分之二。刺突糖蛋白由S1和S2兩個亞基組成，介導(dǎo)受體結(jié)合和膜融合。其中S1亞基包含信號肽，依次由N-端結(jié)構(gòu)域(N-terminal domain,NTD)和受體結(jié)構(gòu)域(receptorbinding domain,RBD)組成。S2亞基包括融合肽(FP),7肽重復(fù)區(qū)1和2，跨膜區(qū)域(TM)和細(xì)胞質(zhì)區(qū)域(CP)(圖3)。圖4 2019-nCoV,SARS-CoV和MERS-CoV受體結(jié)合域的系統(tǒng)發(fā)育分析和同源性建模[4]
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission[J]. Xintian Xu,Ping Chen,Jingfang Wang,Jiannan Feng,Hui Zhou,Xuan Li,Wu Zhong,Pei Hao. Science China（Life Sciences）. 2020(03)
本文編號：3362533
本文鏈接：http://sikaile.net/xiyixuelunwen/3362533.html
最近更新
教材專著
