王新泉张林琦等发文揭示中东呼吸系统综合征冠状病毒侵染细胞的分子机制

　　清华新闻网7月10日电 7月9日，威尼斯9499登录入口生命科学学院王新泉和医学院张林琦教授所带领的团队在Cell Research（细胞研究）联合发表题为“Structure of MERS-CoV spike receptor- binding domain complexed with human receptor DPP4”（中东呼吸系统综合征冠状病毒表面S蛋白与人受体二肽基肽酶4复合物结构）的研究论文，揭示中东呼吸系统综合征冠状病毒（MERS-CoV）侵染细胞的分子机制。威尼斯9499登录入口生命科学学院博士生王年爽和医学院史宣玲助理研究员为本研究论文的共同第一作者，王新泉和张林琦教授为本论文的共同通讯作者。

图为MERS-CoV RBD与人受体DPP4胞外结构域复合物的三维结构。

　　MERS-CoV是2012年于中东地区首先发现的一种新型冠状病毒，与严重急性呼吸道综合征冠状病毒（SARS-CoV）同属于β冠状病毒。MERS病人在临床上表现出与SARS非常相似的症状，致死率目前超过50%，远高于10年前SARS 病毒流行期间10%的致死率。人们对MERS-CoV仍知之甚少，来自何处、如何传播均不了解，因此，MERS-CoV已成为全球的一个重要健康威胁。2013年3月，荷兰科学家发现一种名为二肽基肽酶4（DPP 4）的细胞表面蛋白是MERS-CoV的受体，MERS-CoV通过其表面S蛋白与DPP4结合，进而侵入人体细胞。

　　王新泉和张林琦教授实验室协同合作，首先利用生物化学方法确定S蛋白上367-606位氨基酸残基组成MERS-CoV的DPP4受体结合区（receptor-binding domain, RBD），并采用蛋白质晶体学方法解析了MERS-CoV RBD与人受体DPP4胞外结构域复合物的三维结构。虽然 MERS-CoV与 SARS-CoV采用不同的受体分子侵染人体细胞，结构比较表明它们S蛋白RBD区域的骨架部分（core subdomain）结构相似，而这两种病毒直接参与受体结合的区域（receptor-binding subdomain）则结构差异明显。这进一步表明冠状病毒受体结合区域属于高变异区，该部分的高突变率赋予了冠状病毒利用不同受体侵染不同宿主的能力。结构分析还表明MERS-CoV RBD和受体DPP4通过分子表面形状和电荷的互补性相互作用，通过生化分析和假病毒侵染实验，研究人员进一步确定了MERS-CoV 表面S蛋白结合DPP4受体和侵染细胞的关键氨基酸位点。以上实验结果不仅在原子水平揭示了MERS病毒的侵染机理，更为针对MERS-CoV表面S蛋白的疫苗研发和药物研究提供了宝贵的结构信息。

　　威尼斯9499登录入口生命科学学院陈应华教授实验室也参与了此项工作，上海同步辐射光源为晶体衍射数据收集提供了及时有效的支持。

　　供稿：生命学院 编辑：襄桦