為何雞鴨不會得新冠肺炎? 史丹福科學家從「蛋白質結構」揭秘

2020/12/08
為何雞鴨不會得新冠肺炎? 史丹福科學家從「蛋白質結構」揭秘
近(3)日,史丹福大學(Stanford University)的結構生物學家,針對新冠病毒表面的蛋白質結構進行了分析,指出雞、鴨等動物之所以不易被新冠病毒感染,是因為其ACE2受體上的某些突變特徵

編譯/巫芝岳

(3)日,史丹福大學(Stanford University)的結構生物學家,針對新冠病毒表面的蛋白質結構進行了分析,指出雞、鴨等動物之所以不易被新冠病毒感染,是因為其ACE2受體上的某些突變特徵所致,這項研究發表於期刊《PLOS Computational Biology》。

先前的研究已指出,目前的新冠病毒是起源於蝙蝠或穿山甲,而除了人類外,牛和貓似乎也會感染新冠病毒,但像是豬、雞、鴨等動物則較不易被感染。日前甚至有國外動物園報告有老虎遭到感染,然而針對不同物種是否容易感染新冠病毒的問題,科學家仍沒有解答。

因此,史丹福大學醫學院結構生物學系的教授Michael Levitt帶領其團隊,針對位在病毒表面,用於感染動物的棘蛋白(spike protein),與動物細胞表面的ACE2受體蛋白結合時的3D結構進行研究。

透過模擬,研究團隊的確發現包括人類在內,較容易被新冠病毒感染的物種中,ACE2受體都具有某些結構特徵;而不易被感染的物種,其幾個ACE2氨基酸殘基中,具有非保守突變,可破壞與病毒棘蛋白間的關鍵極性接觸,和帶電接觸,因此導致其與病毒間的相互作用減弱。

若將ACE2受體蛋白比喻為「鎖」,病毒棘蛋白比喻成可打開鎖的「鑰匙」,研究團隊指出,這項發現可能有助於我們開發出人工的「鎖」來捕捉病毒,以防止病毒和人類受體結合。

因為病毒可能從動物傳染給人類,這項發現也能幫助提升監控可能的動物宿主,以防止未來疾病的爆發。

研究人員指出,在理解病毒感染的過程中,若要從實驗上發現這些結構上的特徵是困難、昂貴,且無法大規模應用的,但透過電腦模擬病毒和動物細胞的蛋白質相互作用,則能快速且低成本的提供部分證據。

論文第一作者João Rodrigues表示,他們也將持續使用這些計算工具,來進行進一步的研究。

參考資料:

1. 論文原文:https://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1008449

2. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/p-3pm112620.php