冠状病毒对天然免疫的抑制作用

由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)引起的新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019, COVID-19),至今仍在全球范围内流行。21世纪以来,数次冠状病毒感染疫情促使人类更加重视冠状病毒,尤其是COVID-19疫情的暴发与大流行,更将新冠病毒提升为全球的研究重点。免疫反应与病毒的感染、清除以及病理损伤等密切相关。天然免疫是机体防御体系的重要组成部分和首道防线,在病毒感染早期对于抑制病毒的复制和扩散具有至关重要的作用,并且在获得性免疫的启动及后续的发展中也发挥着关键的调控功能。研究表明,免疫逃逸是冠状病毒的重要致病机制,冠状病毒能够通过多种方式抑制宿主的天然免疫应答。现对SARS-CoV-2等主要的冠状病毒抑制天然免疫的分子机制作一概述,以期为抗冠状病毒感染的疫苗及治疗性药物的研发提供帮助。     

新型冠状病毒入侵的宿主因子及潜在抗病毒药物研究进展

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）是一种新发高传染性的冠状病毒。因其编码有限的病毒蛋白,SARS-CoV-2需要借助多种宿主因子完成其生命周期,而大多数参与其中的宿主因子及作用机理仍不明确。因此,研究参与SARS-CoV-2复制周期的宿主因子及作用机理,将有助于我们对病毒生命周期的认识及寻找抗SARS-CoV-2药物的作用靶点,从而可以帮助人们更加有效地防控新冠疫情。本文归纳了参与SARS-CoV-2复制周期中入侵的宿主因子,对全面理解SARS-CoV-2致病的分子机制、病毒感染的快速诊断及抗病毒新药研发具有重要的意义。     

SARS-CoV-2病毒以广泛存在且分化不同的动物源性ACE2为受体

正新型冠状病毒肺炎疫情对全球造成了史无前例的公共健康威胁和经济危机。尽管目前推测蝙蝠和穿山甲可能是导致新型冠状病毒肺炎的病原体SARS-CoV-2病毒的天然宿主,但其来源和为何突然暴发仍然是一个谜。但令人惊奇的是,与蝙蝠和穿山甲体内发现的SARS-CoV-2样冠状病毒不同,SARS-CoV-2病毒糖蛋白刺突(S)上有一个多元furin蛋白切割序列。SARS-CoV-2病毒利用人体内血管紧张素转换酶2(ACE2)作为受体侵染细胞。     

SARS-CoV-2刺突蛋白基因密码子偏好性与进化分析

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)属于冠状病毒家族新成员,其刺突蛋白(spike protein,S-蛋白)是侵染人体并决定其入侵宿主的亲和能力及组织特异性的包膜蛋白,研究S-蛋白基因的密码子偏好性不仅有利于重组表达,也利于分析其进化规律.利用Codon W和SPSS等在线服务器及软件,首先分析SARS-CoV-2等...     

α1-抗胰蛋白酶——一种可抵抗SARS-CoV-2细胞侵袭的多功能蛋白的研究进展

α1-抗胰蛋白酶(α1AT)是一种由肝脏合成并分泌至外周血循环系统的多功能糖蛋白,其主要功能是中和肺部组织蛋白酶从而保障肺部不受自体蛋白酶的攻击而引发病变;此外在保持免疫平衡、控制炎症反应、抵御抗原侵袭等方面α1AT也发挥重要作用。近年来的研究发现α1AT具有良好的抗病毒功能,在抵抗包括HIV、SARS等在内的高致病病毒时, α1AT作为机体自身的天然防御分子发挥了很好的屏障作用。最新的研究显示, α1AT通过抑制受体细胞表面跨膜丝氨酸蛋白酶2的活性来降低SARS-CoV-2病毒颗粒与宿主细胞的结合作用,从而抑制SARS-CoV-2对细胞的侵袭。因此, α1AT作为极具潜力的天然蛋白质药物被用于应对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的临床研究和治疗当中。该文从介绍α1AT天然生理学功能入手,展开介绍其抗病毒功能,着重归纳其在抵抗SARS-CoV-2细胞侵袭方面的机理研究进展。     

干扰素刺激基因与新型冠状病毒相互作用的研究进展

目前新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)感染所致的新型冠状病毒肺炎(corona virus disease, COVID-19)已成为威胁人类健康和安全的全球性流行性疾病。随着新突变株的不断出现,寻找有效治疗药物和靶点迫在眉睫。干扰素刺激基因(interferon-stimulated genes, ISGs)是由干扰素(interferons, IFNs)诱导后表达上调的一类基因,在宿主抵抗病毒感染过程中发挥着至关重要的作用。研究表明,ISGs能够靶向许多病毒复制的不同阶段发挥抗病毒作用,然而SARS-CoV-2也进化出各种策略干扰或逃避宿主天然免疫。因此,全面了解SARS-CoV-2与ISGs相互作用,对于设计抗病毒策略至关重要。本文简要综述不同ISGs抵抗SARS-CoV-2的作用机制,为开发新型的抗病毒药物提供思路和理论依据。     

关于新型冠状病毒动物宿主和动物感染的研究进展

新型冠状病毒（Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2）是一种全新的病毒,是继严重急性呼吸综合征冠状病毒（Severe acute respiratory syndrome coronavirus, SARS-CoV）和中东呼吸综合征冠状病毒（Middle East Respiratory Syndrome Syndrome Coronavirus, MERS-CoV）之后引起人类大范围感染的第三种冠状病毒。目前不少研究提示SARS-CoV-2可能来源于动物,动物在疫情的发生与传播过程中起着重要作用。这篇综述总结了目前关于SARS-CoV-2动物宿主和动物易感性的最新研究进展。现有研究提示,SARS-CoV-2很可能起源于蝙蝠,穿山甲是中间宿主。恒河猴,水貂、白尾鹿,动物园里的老虎、狮子,以及宠物猫、狗等动物可能在暴露后发生SARS-CoV-2感染,此外实验室动物感染实验也证明了一些动物对SARS-CoV-2易感,提示下一步需要加强对动物宿主中的SARS-CoV-2监测,为病毒溯源、变异进化规律与传播机制分析...     

从多角度分析SARS-CoV-2和SARS冠状病毒(SARS-CoV)差异

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在全球范围内持续肆虐,感染人数与日俱增.COVID-19的病毒SARS-CoV-2与2003年发生的严重急性呼吸系统综合症冠状病毒(SARS coronavirus,SARS-CoV)同属冠状病毒.本研究就COVID-19与SARS冠状病毒的差异以及两种冠状病毒的中间宿主进行分析和探...     

新型冠状病毒的糖基化、糖受体识别及糖链抑制剂的发现北大核心CSCD

新型冠状病毒疫情(COVID-19)是21世纪截至目前人类面对的最为严重的公共卫生事件。疫苗、中和抗体以及小分子化合药物的出现有效预防和阻止了COVID-19的快速传播,而不断出现的病毒突变体却使这些疫苗及药物的效价降低,这对COVID-19的预防及治疗提出了新的挑战。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)通常会先黏附于呼吸道表面的大分子糖链——硫酸乙酰肝素,进而与特异性受体人血管紧张素转化酶2(human angiotensin-converting enzyme 2,hACE2)结合,从而实现对人体的侵入。SARS-CoV-2的刺突(spike,S)蛋白是高度糖基化的,而糖基化对于hACE2与S蛋白的结合也有着重要影响,S蛋白在宿主体内还会被一系列凝集素受体所结合,这意味着糖链在SARS-CoV-2的入侵及感染过程中有着重要的作用。基于SARS-CoV-2的糖基化及糖受体识别机制开发糖链抑制剂可能是预防或治疗新型冠状病毒感染的有效手段,相关研究发现海洋来源的硫酸化多糖、肝素分子及其他的一些糖类具有抗SARS-CoV-2的活性。本文系统阐述了新型冠状病毒的糖基化及其糖链在入侵、感染中的作用,并对抗SARS-CoV-2糖链抑制剂的发现和机制研究现状进行了总结,在此基础上还对糖类抗病毒药物的机遇与挑战进行了展望。     

应激颗粒在冠状病毒复制中的作用及机制

近年来多种冠状病毒感染后引发患者严重的呼吸道疾病,造成危害人类健康的严重公共卫生事件。新型冠状病毒（SARS-CoV-2）暴发以来,大量研究使得人们对冠状病毒与宿主相互作用机制有更多的了解,其中关于病毒感染后应激颗粒的形成和抗病毒作用也做了大量研究。病毒的RNA和蛋白可以激活宿主细胞内蛋白激酶R(Protein kinase R,PKR)及其下游信号,刺激应激颗粒（Stress granules,SGs）的形成,进而降低病毒在宿主细胞内所需蛋白的翻译水平,抑制病毒复制。然而冠状病毒与宿主长期博弈过程中也衍生出对抗细胞SGs的相应机制,比如利用蛋白与SGs相互作用,来抑制SGs的形成和解聚,逃逸细胞对病毒的抑制作用,保证病毒稳定复制,其中新型冠状病毒就是典型的例子。因此SGs的诱导为抗冠状病毒可能提供一个新型治疗策略。本文对冠状病毒感染抵抗细胞应激颗粒的形成促进其解聚的分子机制进行综述。     

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的致病过程及疫苗设计策略

2019年12月中国发现了一场由新型冠状病毒(Severe acute respiratory syndromes coronavirus,SARS-CoV-2)感染引发的肺炎疫情,感染者常伴有发热、干咳、呼吸困难等症状,严重情况下会出现急性呼吸窘迫综合征。SARS-CoV-2的致病过程涉及了跨物种传播,侵染宿主细胞以及与免疫系统相互抗争等多个环节,深入了解这一致病过程对于新型治疗药物的研发及病毒疫苗的设计至关重要。因此,本文对SARS-CoV-2的致病过程进行总结,并讨论了针对该病毒的疫苗设计策略。     

新型冠状病毒抗体和小分子抑制剂的研究现状

世界卫生组织已宣布新型冠状病毒感染（coronavirus disease 2019,COVID-19）的爆发为全球大流行。中和抗体和小分子抑制剂在预防及治疗COVID-19中发挥重要作用。尽管已开发出了多种中和抗体以及疫苗,但是随着病原体严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的不断变异,现有的抗体及疫苗面临巨大的挑战。小分子抑制剂主要通过干扰病毒与宿主的结合以及病毒自身的复制达到消灭病毒以及抑制病毒感染的作用,并且对SARS-CoV-2突变株具有广谱抑制作用,是当前研究的热点。近年来国内外学者对SARS-CoV-2的小分子抑制剂做了大量的研究工作,本文根据中和抗体识别的抗原表位以及小分子抑制剂的作用机制分别对用于预防及治疗COVID-19的中和抗体和小分子抑制剂进行综述,讨论其研究现状,并展望小分子抑制剂的应用前景,以期为该领域的进一步研究提供参考。     

新型冠状病毒与系统损伤研究

自2019年12月全国及世界范围爆发了新型冠状病毒性肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19),给中国和全球公共卫生安全带来了极大的挑战.研究发现,新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)不仅损...     

蛋白质组学在病毒学研究中的应用

病毒入侵宿主细胞后,导致宿主产生一系列复杂的变化。探索病毒-宿主的相互作用为预防和治疗病毒感染的研究提供重要线索。近年来,以质谱（Mass spectrometry, MS）为核心的蛋白质组学已经为病毒学的发展做出了巨大贡献。新型冠状病毒（SARS-CoV-2）、猴痘病毒（Monkeypox virus, MPXV）以及其它病毒的出现,使得对病毒蛋白质的分子功能及感染后宿主蛋白质组的深入探索更加迫切。本文综述了应用不同蛋白质组学方法来阐明病毒蛋白质的组成、病毒-宿主蛋白质相互作用、宿主蛋白质组的改变以及感染诱导的翻译后调控方面的现状。并讨论蛋白质组学与其他组学联用的策略,总结了蛋白质组学的限制和优势,为寻找病毒感染生物标志物、抗病毒药物靶点提供新的思路。     

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)蛋白靶位的生信分析

目前新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情仍在全球肆虐,但尚无针对该病毒的治疗特效药.在此背景,以美国化学文摘社(Chemical Abstracts Service,CAS)提供的SARS-CoV-2病毒及宿主蛋白靶标为研究对象,运用基因功能富集、蛋白网络等方法进行生物信息分析.结果发现,人网格蛋白介导型内吞和依赖...     

新型冠状病毒肺炎与mNGS技术

新型冠状病毒肺炎(Coronavirus Disease 2019,COVID-19)是指2019新型冠状病毒(Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染导致的肺炎。截至2020年5月21日已造成全球超过496万人感染、30万人以上死亡。宏基因组下一代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)技术是在发现和检测新冠肺炎中发挥重要作用的技术。本文介绍了mNGS在新冠肺炎疫情中的作用及核心技术特点,并为mNGS在抗击全球疫情中的应用做出技术性归纳总结。     

新型冠状病毒SARS-CoV-2检测技术的研究进展

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)具有较强的传播能力,已证实可人传人,无症状携带者也可传播.快速、准确诊断新型冠状病毒对控制疫情爆发尤为重要.论文基于国内外的相关研究进展,就新型冠状病毒的荧光PCR、等温扩增、基于Cas酶技术、免疫法四大类检测技术进行了详细的分析与梳理,以期为新型冠状病毒及其他流行性病毒诊断及防控提供借鉴和思路.     

TMPRSS2重组蛋白阻断SARS-CoV-2假病毒的感染

为了探究Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白酶(type II transmembrane serine protease, TMPRSS2)重组蛋白阻断严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)侵染宿主的能力,在体外构建假病毒感染细胞的体系,使用SARS-CoV-2 S (spike glycoprotein)蛋白携带水疱性口炎病毒(ΔG-VSV/荧光素酶)感染细胞,利用293F细胞体外纯化酶活及自身剪切位点突变的TMPRSS2重组蛋白,发现纯化的剪切位点R255Q和酶活位点S441A双突变的TMPRSS2重组蛋白,能够有效降低S蛋白与宿主细胞表面TMPRSS2的结合,进而阻断SARS-CoV-2假病毒对Calu3肺癌细胞系的感染。实验结果表明,使用突变的TMPRSS2重组蛋白竞争性结合病毒的刺突蛋白S,同抑制TMPRSS2蛋白酶的活性一样,都能阻断S蛋白的切割活化,抑制病毒与宿主细胞的膜融合,最终达到阻止病毒入侵的目的,这为阻断SARS-CoV-2感染提供了新的潜在靶点和思路。     

SARS-CoV-2（新冠病毒）变异流行株命名系统

SARS-CoV-2(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2),又称“新型冠状病毒”或“新冠病毒”,正不断进化和变异,产生了大量的病毒变异株（Variant）,其致病性、宿主适应性和传播性变化显著,给COVID-19(Coronavirus disease-19),又称“新型冠状病毒肺炎”或“新冠肺炎”的防治带来巨大挑战。变异株的命名对COVID-19的分子流行病学调查和防控技术研究起到关键性的辨识作用。本文综述了GISAID、Nextstrain、Pango、TILE和希腊字母5种SARS-CoV-2变异株的命名原则、适用范围和重要的流行变异株,为SARS-CoV-2变异株的监测、研究SARS-CoV-2变异株的进化机制、传播特性及抗原位点设计提供一定的参考。     

新型冠状病毒PLpro蛋白酶结构与功能的生物信息学分析

2019年12月,由新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在中国武汉暴发。SARS-CoV-2的基因组编码2种病毒蛋白酶,即木瓜样蛋白酶(Papain-like protease,PLpro)和3C样蛋白酶(3C-like protease)。其中PLpro是SARS-CoV-2复制酶复合体(RC)形成的重要调节蛋白分子,对于病毒基因组转录和复制至关重要。因此,将SARS-CoV-2 PLpro作为药物的靶点对COVID-19的治疗具有积极意义。本研究应用生物信息学工具分析新型冠状病毒的木瓜样蛋白酶的结构和功能,首先利用BLAST和BioEdit获取SARS-CoV-2 PLpro蛋白酶(SC2-PLpro)及其同源蛋白的氨基酸序列,并利用BLAST和MEGA 6.0进行同源性分析。之后,利用ProParam和Proscale分别对SC2-PLpro蛋白酶的理化性质、亲水性和疏水性进行分析。然后,通过SOMPA、ScanProsite和InterPro分别预测SC2-PLpro蛋白酶的二级结构和功能区域,进一步利用SignalP 4.0和TMHMM对SC2-PLpro蛋白酶的信号肽和跨膜区进行分析。最后,通过SWISS-MODEL对SARS-CoV-2 PLpro蛋白酶进行三级结构同源建模。结果显示,对SARS-CoV-2 PLpro蛋白酶与已报道的PLpro蛋白酶进行多序列比对后,发现SARS-CoV-2 nsp3的746~1063段氨基酸与多种冠状病毒PLpro蛋白酶氨基酸序列高度相似。同时,同源性分析发现SARS-CoV-2与蝙蝠冠状病毒的PLpro蛋白酶具有同源性,其中与QHR63299、AVP78030相似性最高。对SC2-PLpro进行理化性质预测结果显示,其由318个氨基酸所组成,为稳定亲水性蛋白。二级结构预测结果显示SC2-PLpro主要含有α-螺旋、延伸链、β-转角、无规卷曲,四种结构贯穿整条氨基酸链。进一步进行功能分析,发现其具有完整的催化三联体、锌结合域、泛素样N末端结构域,故推测该蛋白具有去泛素化的功能。然后,信号肽假说和跨膜结构域分析结果表明,SC2-PLpro既不是分泌蛋白,也不属于跨膜蛋白。本研究提示,生物信息学分析SC2-PLpro为稳定性亲水蛋白,属于非跨膜蛋白,比较保守,具有去泛素化的功能,利用此功能可以进一步规避宿主的固有免疫反应。通过制备PLpro蛋白酶小分子抑制剂,可能有助于治疗新型冠状病毒肺炎。