發(fā)現(xiàn)新蝙蝠冠狀病毒 有力證明了新冠病毒的自然起源
一種新的蝙蝠來源冠狀病毒,命名RmYN02
論文中提到,2019年5月至10月,研究團(tuán)隊(duì)從云南勐臘縣的227只蝙蝠中一共收集了302個(gè)樣本。這些蝙蝠屬于20個(gè)不同種類,大多數(shù)樣本從馬來菊頭蝠Rhinolophus malayanus(n=48, 21.1%)、中蹄蝠Hipposideros larvatus (n=41,18.1%)和小褐菊頭蝠Rhinolophus stheno(n=39,17.2%)中獲得。樣本來源于多種組織,包括翼膜(219)、肺(2)、肝(3)和糞便(78)。
除了3只蝙蝠外,其余所有蝙蝠均為在活著時(shí)取樣并被釋放。
利用新一代宏基因組測序技術(shù),研究團(tuán)隊(duì)首先鎖定了2個(gè)初步的一致序列。這些序列產(chǎn)生的樣本來自于2019年5月6日至7月30日期間的11份馬來菊頭蝠糞便。經(jīng)過一系列驗(yàn)證步驟,研究團(tuán)隊(duì)得到一個(gè)部分(23395bp)和一個(gè)完整(29671bp)的蝙蝠冠狀病毒基因組序列,分別命名為BetaCoV/Rm/Yunnan/YN01/2019 (RmYN01)和BetaCoV/Rm/Yunnan/YN02/2019 (RmYN02)。
相比之下,RmYN02與HCoV-19密切相關(guān),表現(xiàn)出93.3%的核苷酸序列一致性,但從全長基因組層面來說,RaTG13和HCoV-19 的一致性更高(96.1%)。RmYN02和HCoV-19在大多數(shù)基因組區(qū)域(如1ab、3a、E、6、7a、N和10)非常相似(>96%序列一致性)。特別是,RmYN02在最長編碼基因區(qū)1ab (n=21285)與HCoV-19一致性達(dá)到97.2%。
不過,RmYN02和HCoV-19在S基因中的序列一致性(核苷酸71.8%,氨基酸72.9%)遠(yuǎn)低于RaTG13和HCoV-19之間的97.4%。另外值得注意的是,RmYN02和HCoV-19在RBD中的氨基酸同源性僅為62.4%。而來自廣東的穿山甲冠狀病毒和HCoV-19在RBD中的氨基酸同源性為97.4%,也是在RBD區(qū)域目前和HCoV-19最接近的。
圍繞HCoV-19的同源模型、體外實(shí)驗(yàn)和S蛋白的三維結(jié)構(gòu)分析結(jié)果都表明,HCoV-19和SARS-CoV一樣,也可以利用ACE2作為細(xì)胞受體。研究團(tuán)隊(duì)也同樣使用同源模型分析了RmYN02、RaTG13和兩個(gè)穿山甲CoVs的RBD。
RmYN02和代表性冠狀病毒RBD結(jié)構(gòu)的同源建模和結(jié)構(gòu)比較。
研究發(fā)現(xiàn),RmYN02 RBD中的氨基酸缺失在受體結(jié)合位點(diǎn)附近形成了兩個(gè)比HCoV-19 RBD短的環(huán)。重要的是,在SARS-CoV、HCoV-19、RaTG13、穿山甲/MP789/2019、穿山甲/GX/P5L/2017的外子域(external subdomain )
保守的二硫鍵在RmYN02中缺失了。研究團(tuán)隊(duì)推測,這些缺失可能導(dǎo)致構(gòu)象變化,從而減少RmYN02 RBD與ACE2的結(jié)合,甚至導(dǎo)致不結(jié)合。
當(dāng)然也有可能的一種情況是,包括RmYN02、ZXC21和ZC45在內(nèi)的環(huán)缺失的SARS相關(guān)冠狀病毒,使用了一種我們目前未知的受體。
值得一提的是,此前有研究認(rèn)為,RBD中的6個(gè)氨基酸殘基(L455、F486、Q493、S494、N501和Y505)是HCoV-19與ACE2有效受體結(jié)合的主要決定因素。與同源建模一致,穿山甲/MP789/2019在所有6個(gè)位置上都具有與HCoV-19相同的氨基酸殘基。相比之下,RaTG13、RmYN02和RmYN01與HCoV-19均只在1個(gè)位置上有相同的氨基酸殘基。