新冠病毒的疫情正在全球蔓延,关于病毒的起源,目前还没有结论。疫情如此严重,迫使研究者们追溯其背后真凶:有学者认为新冠病毒源自自然宿主蝙蝠,经中间宿主穿山甲传播给人类,另有学者表示新冠病毒的进化起源尚无法确定;更有甚者提出“非自然起源论”……这场争论中,有人一头雾水,有人气急败坏,而新冠病毒的起源,至今存疑。近日,来自美国、英国、澳大利亚共6位知名科学家在权威的NatureMedicine期刊发文,指出了病毒的可能来源。
新冠病毒有三个不一样的特点
通过对新型冠状病毒进行基因分析,并且与其他已知的冠状病毒相比较,科学家们发现了新冠病毒有三个显著的特点。
1、与ACE2的结合方式很独特
与SARS冠状病毒一样,新型冠状病毒也是与人类的ACE2结合,然后进入到人类的细胞,引起感染。可以简单理解为,病毒上面有钥匙,可以打开我们人类细胞上的锁,病毒开门之后,进入人体细胞。
然而,分析SARS冠状病毒和新冠病毒的受体结合域(RBD),我们发现这两种病毒受体结合域的结构,很不一样。受体结合域有6个氨基酸,与SARS的结合域相比较,新冠病毒有5个氨基酸是不一样的。
也就是说,新冠病毒采取了不一样的结合方式,进入到人类的细胞,尽管是同一个锁,新冠病毒的钥匙与SRAS冠状病毒的钥匙,是不一样的。
2、S蛋白上面有多碱基酶切位点
S蛋白也叫spike蛋白,是冠状病毒表面突出的蛋白。新冠病毒的受体结合域也是在S蛋白上,S蛋白有两个亚基,S1和S2.研究发现S蛋白的S1和S2亚基交界处有一个多碱基酶切位点(RRAR)。
这使得弗林和其他蛋白酶可以识别这个酶切位点,可以对S蛋白进行切割,这可能会打开S蛋白的结构。酶切位点的确切作用不知道,需要进一步研究,但是在流感病毒也观察到了类似的结构,酶切位点有可能会增加新冠病毒的致病力。
3、O-连接型聚糖结构
与其他冠状病毒相比较,新冠病毒的S蛋白上面,还多了O-连接型聚糖结构。O-连接型聚糖结构,糖类可以与蛋白质进行连接。
O-连接型聚糖结构的具体作用未知,但是可以产生一个“粘蛋白样结构域”,以保护新冠病毒S蛋白上的某些潜在表位或关键氨基酸。
目前已知的是,一些病毒会利用粘蛋白样结构域作为免疫逃避的糖链屏障。也就是说,O-连接型聚糖结构可能会帮助新冠病毒提供保护,免受免疫打击。
请记住新冠病毒这三个不一样的特点,对于推测病毒的起源,非常重要。
新冠病毒,更可能来自于自然选择,而不是人工合成,主要有两个理由:
第一,独特的受体结合方式
在前面我们说了,新冠病毒虽然也是通过ACE2进入人体细胞,但是新冠病毒的受体结合域不同于SARS病毒,这种结合方式,是以前没有出现过的,在计算机模型上面,这种结合方式是不太理想的。
图片来源:
Cryo-EMStructureofthe-nCoVSpikeinthePrefusionConformation