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感染研究人员确定动物冠状病毒需要如何改变才能传播给人类

感染研究人员确定动物冠状病毒需要如何改变才能传播给人类

SARS冠状病毒2型(SARS- cov -2)感染肺细胞,导致2019冠状病毒大流行。病毒突刺蛋白介导病毒进入宿主细胞,并具有不寻常的激活序列。德国灵长类动物研究中心(DPZ)感染生物学中心;莱布尼茨灵长类动物研究所的研究表明,这个序列是由细胞酶furin裂解的,这种裂解对肺部细胞的感染很重要。这些结果为治疗和疫苗研究确定了新的起点。此外,他们还提供了关于动物冠状病毒需要如何改变才能在人群中传播的信息(分子细胞)。

感染研究人员确定动物冠状病毒需要如何改变才能传播给人类

新型冠状病毒SARS-CoV-2已经从动物传播到人类,并正在全球范围内传播。它导致了新型肺部疾病COVID-19,已经造成20多万人死亡。病毒表面的突起蛋白是病毒进入宿主细胞的关键。它促进病毒附着到细胞上,并将病毒与细胞膜融合,从而允许病毒将其基因组传递到细胞中,这对于病毒复制是必不可少的。为此,刺突蛋白的激活序列需要被称为蛋白酶的细胞酶裂解。SARS-CoV-2的穗状蛋白在所谓的S1/S2裂解位点上携带激活序列,这与在高致病性禽流感病毒中观察到的情况类似,但到目前为止在与SARS-CoV-2密切相关的病毒中尚未发现。这个序列对病毒的重要性目前还不清楚。

在当前的研究中,感染的生物学家德国灵长类中心由马库斯·霍夫曼和Stefan Pö hlmann能够表明,S1 / S2激活SARS-CoV-2峰值蛋白质序列是由细胞蛋白酶裂解furin这乳沟事件对肺癌细胞的感染至关重要。它对于感染细胞与非感染细胞的融合也很重要,这可能使病毒在体内传播而不离开宿主细胞。

我们的研究结果表明,抑制呋喃应能阻止SARS-CoV-2在肺内的扩散;DPZ感染生物学部门的负责人Stefan Pöhlmann说。“;此外,我们目前的研究与以前的工作表明,该病毒使用了两步的激活机制:在感染细胞的蛋白质必须由蛋白酶裂解furin这新成立的病毒可以使用蛋白酶TMPRSS2进一步分裂的蛋白质,这是重要的进入肺细胞.”

感染研究人员确定动物冠状病毒需要如何改变才能传播给人类

减毒活疫苗的开发

要使减毒活疫苗触发强烈的免疫反应,它必须能够在有限的范围内在体内复制,例如在注射部位局部复制。SARS-CoV-2变种,其中的呋喃激活序列已被删除,可以作为开发这种减毒活疫苗的基础,因为缺乏对突刺蛋白的裂解应大大限制病毒在体内的传播。一种经过充分衰减的病毒将不再能引起疾病,但仍能使免疫系统对病原体作出反应,例如,产生中和抗体;该研究的第一作者马库斯·霍夫曼说。

风险评估

在野生动物中,特别是在蝙蝠中,大量与SARS-CoV和SARS-CoV-2密切相关的冠状病毒在过去20年中被发现。然而,到目前为止,仅在SARS-CoV-2中检测到能够被呋喃裂解的S1/S2活化序列。野生动物采样和以S1/S2激活序列为重点的冠状病毒的目标搜索对于识别那些有可能在人类中感染和有效传播的病毒是必要的。此外,在未来可能发生冠状病毒暴发的情况下,我们应该具体分析S1/S2裂解位点,因为它可能作为人传人的标志;马库斯·霍夫曼说。

参考文献:SARS-CoV-2穗蛋白中的多碱性裂解位点是人类肺部细胞感染的关键;马库斯·霍夫曼,

Hannah Kleine-Weber和Stefan Pöhlmann, 2020年5月1日,分子细胞。

DOI: 10.1016 / j.molcel.2020.04.022

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