SARS-CoV-2细胞受体的研究进展.pdf

基金项目:军队重点课题(B L B 1 8 J 0 0 8)通信作者:陈生林,殷作明C o r r e spo n d e n c e t o:C H E N S h e ngl i n E-m a i l:c h e n s h e ngl i n 3 5 3 4 1 6 3.c o m;Y I N Z u o m i ng E-m a i l:yi n z u o m i ng 1 6 3.c o m*同为第一作者d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 6 7 3-6 1 8 4.2 0 2 3.0 1.0 0 6综述S A R S-C o V-2细胞受体的研究进展陈生林1*,肖蔓2*,李赵忠3,徐志凯1,韩起1,冯东方1,邓雁1,殷作明11.中国人民解放军西藏军区总医院,西藏 拉萨 8 5 0 0 0 7;2.成都西区医院,四川 成都 6 1 0 0 3 6;3.中国人民解放军西部战区总医院,四川 成都 6 1 0 0 8 3摘 要:严重急性呼吸综合征冠状病毒2(s e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2,S A R S-C o V-2)是引起2 0 1 9冠状病毒病(c o r o n a v i r u s d i s e a s e 2 0 1 9,C O V I D-1 9)的病原体,在人群中广泛持久传播,对人类健康和社会经济造成了巨大危害。目前,针对C O V I D-1 9的治疗尚无特异高效的抗病毒药物。病毒为实现寄生感染,通常先与宿主细胞膜表面受体结合,进而内化入胞。因此,S A R S-C o V-2受体决定着病毒的感染特性和宿主范围,对其进行研究和解析是战胜S A R S-C o V-2感染的一个关键手段。S A R S-C o V-2受体的发现和鉴定,将为C O V I D-1 9提供新的治疗靶点。本文主要对S A R S-C o V-2入侵受体及黏附受体的研究进展进行综述。关键词:严重急性呼吸综合征冠状病毒2;入侵;受体;黏附受体;刺突蛋白;受体结合域中图分类号:R 3 7 3.1 文献标识码:AR e c e n t p r o g r e s s o n c e l l r e c e p t o r s f o r S A R S-C o V-2C H E N S h e ngl i n1*,X I A O M a n2*,L I Z h a o z h o ng3,XU Z h i k a i1,HA N Q i1,F E N G D o ngf a ng1,D E N G Y a n1,Y I N Z u o m i ng11.G e n e r a l H o s p i t a l o f T i b e t M i l i t a r y A r e a C o mm a n d o f P L A,L h a s a 8 5 0 0 0 7,T i b e t A u t o n o m o u s R e g i o n,C h i n a;2.C h e n g d u W e s t e r n H o s p i t a l,C h e n g d u 6 1 0 0 3 6,S i c h u a n P r o v i n c e,C h i n a;3.G e n e r a l H o s p i t a l o f W e s t e r n T h e a t e r C o mm a n d o f P L A,C h e n g d u 6 1 0 0 8 3,S i c h u a n P r o v i n c e,C h i n aA b s t r a c t:S e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2(S A R S-C o V-2)i s t h e c a u s a t i v e age n t o f t h e c o r o n a v i r u s d i s e a s e 2 0 1 9(C O V I D-1 9),w h i c h spr e a d s r api d ly i n h u m a n s a n d e n d a nge r s gl o b a l h e a l t h a n d e c o n o my.T h e r e a r e n o spe c i f i c a n d e f f e c t i v e a n t i v i r a l d r ugs f o r t h e t r e a t m e n t o f C O V I D-1 9 c u r r e n t ly.T o i n f e c t h o s t c e l l s s u c c e s s f u l ly f o r a v i r u s,r e c ept o r b i n d i ng a n d v i r u s i n t e r n a l i z a t i o n a r e c o n s i d e r e d t o b e t h e i n i t i a l s t eps.A k ey t o c o m b a t S A R S-C o V-2 i n f e c t i o n i s t o i n v e s t iga t e t h e v i r a l r e c ept o r s,w h i c h d e t e r m i n e i t s i n f e c t i v i ty a n d h o s t r a nge.T h e d i s c o v e ry a n d i d e n t i f i c a t i o n o f c e l l r e c ept o r s f o r S A R S-C o V-2 w i l l pr o v i d e n e w t h e r ape u t i c t a rge t s f o r C O V I D-1 9.T h i s a r t i c l e r e v i e w s t h e r e c e n t f i n d i ngs o n t h e e n t ry a n d a t t a c h m e n t r e c ept o r s f o r S A R S-C o V-2.K e y w o r d s:S e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2;E n t ry;R e c ept o r;A t t a c h m e n t r e c ept o r;Spi k e;R e c ept o r-b i n d i ng d o m a i n64微生物与感染 J o u r n a l of M i c r o b e s a n d I nfe c t i o n s,F e b r u a ry 2 5,2 0 2 3,1 8(1):4 6-5 4 h t tp:jm i.f u d a n.e d u.c n 目前已发现7种可感染人类的冠状病毒,包括人冠状病毒2 2 9 E、O C 4 3、N L 6 3、HK U 1,以及严重急 性 呼 吸 综 合 征 冠 状 病 毒1(s e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 1,S A R S-C o V-1)、中 东 呼 吸 综 合 征 冠 状 病 毒(M i d d l e E a s t r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s,M E R S-C o V)和严重急性呼吸综合征冠状病毒2(s e v e r e a c u t e r e spi r a t o ry syn d r o m e c o r o n a v i r u s 2,S A R S-C o V-2)1。人冠状病毒2 2 9 E、O C 4 3、N L 6 3、HK U 1感染引起的上呼吸道症状较为温和,而S A R S-C o V-1、M E R S-C o V及S A R S-C o V-2感染可引起严重的呼吸系统疾病,致死率较高2。S A R S-C o V-1感染的致死率约为1 0%,M E R S-C o V约为3 4%3。然而,自2 0 1 9年S A R S-C o V-2开始人间传播以来,全球感染人数已超6.3亿,累计死亡人数超过6 5 9万4。S A R S-C o V-2具有传播快、突变频繁、致病力强等特点,其 引 起 的2 0 1 9冠 状 病 毒 病(c o r o n a v i r u s d i s e a s e 2 0 1 9,C O V I D-1 9)的主要症状包括发热、咳嗽、无力、恶心、呼吸困难等。目前,治疗C O V I D-1 9的手段十分有限,导致其在全球的蔓延和传播难以遏制,因此开发抗病毒药物亟为迫切,而对S A R S-C o V-2受体的解析可为抗病毒特效药物研发提供重要的理论依据。1 S A R S-C o V-2的病毒学特点S A R S-C o V-2为单股正链R N A病毒,属冠状病毒科冠状病毒属5。其基因组大小约为3 0 k b,与S A R S-C o V-1的同源性为7 9.5%,含1 4个开放阅读框(ope n r e a d i ng f r a m e,O R F),编码2 9种病毒蛋白。O R F 1 a和O R F 1 b为S A R S-C o V-2的2个 主 要O R F,共 编 码1 6种 非 结 构 蛋 白(n o n s t r u c t u r a l pr o t e i n,N S P)(N S P 1N S P 1 6)。剩余序列编码病毒主要结构蛋白,包括刺突蛋白(spi k e,S)、膜 蛋 白(m e m b r a n e,M)、包 膜 蛋 白(e n v e l ope,E)和核衣壳蛋白(n u c l e o c aps i d,N),以及一些附件蛋白(O R F 3 a、O R F 3 b、O R F 6、O R F 7 a、O R F 7 b、O R F 8 b、O R F 9 b、O R F 1 4)6。其中,S蛋白、M蛋白、E蛋白这3种结构蛋白为病毒包膜跨膜蛋白。作为S A R S-C o V-2的重要组件,S蛋白在病毒入侵细胞的过程中发挥了重要作用,是疫苗、中和抗体等药物设计的主要靶点。在免疫选择压力的作用下,病毒基因突变所导致的S蛋白免疫逃逸在很大程度上决定着病毒的变异和感染特性。S A R S-C o V-2 的S蛋白为三聚体糖蛋白,由1 2 7 3个氨基酸 组 成,与S A R S-C o V-1 S蛋 白 的 同 源 性 为7 7%7。根据S蛋白的结构特征,S A R S-C o V-2 的S蛋白单体属于I类病毒膜融合蛋白,含6 6个N-糖链。S蛋白单体由S 1亚基和S 2亚基组成。S 1亚基的功能是识别并结合受体,含N端结构域(N-t e r m i n a l d o m a i n,N T D)和C端结构域(C-t e r m i n a l d o m a i n,C T D),其中第3 1 95 4 1位氨基酸残基组成受体结合域(r e c ept o r-b i n d i ng d o m a