SARS-CoV-2毒株S蛋白突变及其影响的生物信息学分析

作者：毛亚萍^*; 卞大伟

来源：病毒学报, 2020, 36(06): 1020-1027.

DOI：10.13242/j.cnki.bingduxuebao.003822

• SARS-CoV-2
• 冠状病毒
• S蛋白
• 突变

2019年12月,由SARS-CoV-2感染引起新型冠状病毒肺炎在武汉暴发。世界卫生组织(WHO)于2020年3月11日宣布新冠肺炎疫情已构成全球性大流行,给世界各国造成了巨大的人员伤亡和经济损失。SARS-CoV-2的S蛋白是核衣壳表面的刺突蛋白,介导病毒与细胞受体结合及膜融合,是疫苗、治疗性抗体的研发以及临床诊断的关键靶点。为了分析SARS-CoV-2表面S蛋白的突变情况,我们以武汉分离株Wuhan-Hu-1(GenBank登录号:MN908947.3)为标准株,利用生物信息学方法,对SARS-CoV-2 S蛋白的突变位点及其对蛋白质结构和功能的影响进行分析。截至2020年4月17日,GenBank数据库中有1 002株SARS-CoV-2毒株,其中仅有12株病毒S蛋白氨基酸序列发生了突变。其中一些突变可影响S蛋白的理化性质和二级结构。R408I位氨基酸位于受体结合结构域(RBD)内且位于蛋白表面,突变可能会影响RBD结构。48、74、181、221、655位突变氨基酸位于预测的B细胞线性表位内,其中74、181、655位氨基酸突变对B细胞线性表位结构和性质产生较大影响。分离自人、犬、猫等宿主的SARS-CoV-2的S蛋白高度保守,而分离自老虎的毒株存在D614G突变。与蝙蝠冠状病毒相比,SARS-CoV-2的S蛋白存在独特的弗林蛋白酶识别位点。结果表明,SARS-CoV-2表面S蛋白在种内和种间都较为保守,但仍然存在一些突变位点,可以影响S蛋白的理化性质和结构,进而影响病毒与受体的亲和力以及病毒的传染性。以上数据将为药物、抗体、疫苗等研发工作提供线索。

• 单位
  沈阳医学院; 公共卫生学院