英研究解印度變異種傳播力強關鍵 「P681R」突變致S蛋白分裂增加

2021/06/01
英研究解印度變異種傳播力強關鍵 「P681R」突變致S蛋白分裂增加
近(5月28日),英國一項發表在預印本平台《bioRxiv》上,目前仍待學術同儕審核的研究證明,新冠肺炎B.1.617譜系(印度變異株),因棘蛋白(Spike protein) S1和S2切割位點P6
近(5月28日),英國一項發表在預印本平台《bioRxiv》上,目前仍待學術同儕審核的研究證明,新冠肺炎B.1.617譜系(印度變異株),因棘蛋白(Spike protein) S1和S2切割位點P681R突變,使Furin蛋白轉化酶對其切割能力增強,導致病毒複製、傳播、與致病性增加。
 
先前科學家已破解新冠病毒入侵人體宿主所需2種關鍵蛋白,一是與宿主細胞的ACE2接受器結合的ACE2蛋白、另一個則活化病毒S蛋白進入宿主細胞的絲胺酸蛋白酶TMPRSS2。
 
現在科學家認為Furin蛋白轉化酶或許也扮演重要角色,主要原因是,正在變異的新冠病毒中,棘蛋白上S1/S2連接位點處,多出一小段包含一個Furin蛋白酶裂解位點獨特序列,該序列為681PRRAR/S686 ,這在其他冠狀病毒Sarbecovirus亞屬中未被發現,而此切割位點可能是病毒複製、提高傳播與致病的關鍵位點。
 
研究人員在這項研究中,分離了1株 B.1.617.1 和2株 B.1.617.2(皆為B.1.617 子譜系)新冠病毒株,並將它們的S1/S2切割模式與先前流行具有D614G 突變的B.1.238 譜系病毒株進行比較。
 
研究發現,B.1.617 譜系的病毒變體,棘蛋白約有50%會發生裂解,與對照病毒(約33%裂解)相比,裂解S2的比例更高,檢測也發現全長S蛋白比例更低。
 
為了確定是哪個胺基酸變化導致裂解增加,研究人員也製作了B.1.617.1的假病毒(pseudovirus),並與具有 D614G 變異的假病毒比較,結果發現D614G 變異的假病毒,雖然顯示S蛋白全長與切割的為2比8,但B.1.617.1的假病毒,約95% 更高比例的S蛋白被切割。
 
研究人員再進一步以重組Furin蛋白,在681P(WT)、681R、單鹼基突變體(monoCS)三組螢光標記的新冠病毒測試肽上進行驗證,結果正如預期,Furin在681P(WT)與monoCS的切割上效果較差,而P681R顯著增強Furin蛋白酶的切割能力。
 
 
研究認為,P681R位點的突變,大大增強了Furin蛋白的切割能力,這也證明精氨酸(arginine,R)取代原位點變異是增強切割能力的觀點。
 
B.1.617譜系去年10月首度在印度出現,B.1.617及其亞系皆包含一系列S蛋白突變,先前的證據也發現 B.1.617.2比現存的變異株具更高的傳播性。因此研究者建議,應密切的監控這些譜系的變異,以提早防堵感染力增強的病毒在人群間傳播。
 
資料來源:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.05.28.446163v1.full