2022年3月18日，國際著名學術期刊《Nature Communications》在線發表了題為：Structures of a deltacoronavirus spike protein bound to porcine and human receptors（豬德爾塔冠狀病毒刺突蛋白與人和豬受體復合物的結構）的研究論文，報道了南京農業大學生命科學學院張水軍教授與江蘇省農業科學院獸醫研究所李彬研究員團隊合作在豬德爾塔冠狀病毒（PDCoV）跨物種傳播方面的重要研究成果。
冠狀病毒的跨種傳播對全球公共衛生構成了重大威脅。冠狀病毒屬的很多成員可以跨物種感染人和動物，包括新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）、SARS冠狀病毒（SARS-CoV）和中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS-CoV）等。
PDCoV是一種新型豬腸道冠狀病毒，可引起哺乳仔豬腹瀉和嘔吐，生長豬、成年豬及生產母豬也可感染，給全球養豬業帶來較大經濟損失。該病毒于2012年首次在香港的豬群中發現，2014年2月美國在腹瀉仔豬和母豬的糞便中首次檢測到PDCoV，隨后，韓國和中國大陸也從腹瀉豬的臨床樣品中檢測到PDCoV。2021年12月，據《Nature》期刊報道，從海地的三名發熱兒童血清樣本中檢測并分離到了PDCoV，表明PDCoV具有感染人的風險。冠狀病毒通過其表面的刺突蛋白與細胞受體結合，入侵宿主細胞從而實現感染。然而，PDCoV結合受體的分子機制仍不明確，研究其與人、豬的受體分子結合是揭示其跨種傳播的關鍵。
該研究團隊解析了PDCoV的刺突蛋白（S蛋白）受體結合區（RBD）與人和豬的細胞受體氨基肽酶N（APN）的復合物晶體結構，揭示PDCoV結合兩個物種的受體上保守氨基酸位點，且發現PDCoV的RBD在人和豬APN上具有高度相似的結合區域（圖1），可能是其感染豬和人的結構基礎。但該結合區域與人冠狀病毒HCoV-229E、豬呼吸道冠狀病毒（PRCoV）與受體APN的結合區域完全不同（圖2）。
圖1 PDCoV RBD與人和豬的APN復合物晶體結構示意圖
圖2 PDCoV RBD與APN結合區域不同于HCoV-229E、PRCoV RBD與APN的結合區域
結合體外生化和病毒感染實驗發現（圖3），研究團隊進一步鑒定了APN受體上影響PDCoV實現跨物種傳播的關鍵氨基酸位點（Y316、K379、E426和W429）。該論文揭示了豬德爾塔冠狀病毒跨物種傳播的可能機制，為研制該病毒的疫苗和藥物提供了結構基礎和理論依據。
圖3 過表達APN不同突變體后PDCoV感染試驗
南京農業大學張水軍教授、江蘇省農業科學院李彬研究員和南京農業大學徐穎副教授為論文的共同通訊作者。南京農業大學博士研究生紀蔚偉和江蘇省農業科學院獸醫研究所博士后彭棋為論文的共同第一作者。該研究得到了十四五國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金、江蘇省杰出青年基金和中央高�；緲I務費等項目的資助。
（來源：生命科學前沿）
原文出處：Ji W, Peng Q, Fang X, Li Z, Li Y, Xu C, Zhao S, Li J, Chen R, Mo G, Wei Z, Xu Y, Li B, Zhang S. Structures of a deltacoronavirus spike protein bound to porcine and human receptors. Nat Commun. 2022 Mar 18;13(1):1467. doi: 10.1038/s41467-022-29062-5. PMID: 35304871.
鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35304871/
