bioRxiv: 新冠病毒新突变与受体结合力可能提高上百倍

020年3月17日，南方医科大学张其威教授，暨南大学张弓教授共同通讯在bioRxiv上在线发表题为“RBD mutations from circulating SARS-CoV-2 strains enhance the structure stability and infectivity of the spike protein”的研究论文，研究发现SARS-CoV-2的RBD突变增强了刺突蛋白的结构稳定性，其中三种病毒突变株与ACE-2受体的结合能力增强了100倍，预计突变病毒株的感染力和传播力将发生极大的增强。

研究团队分析了世界范围内的RBD突变，发现在传播过程中处于高正选择压力下的10个突变体；武汉，深圳，香港和法国出现的三个RBD突变体的平衡解离常数（KD）比Wuhan-Hu-1菌株低两个数量级，这是因为RBD的β-折叠支架稳定了；同时表明突变的病毒已经进化，并且获得更加明显的感染力。5个法国分离株和1个香港分离株具有相同的RBD突变，可增强结合亲和力，表明它们可能起源于新的亚谱系。蝙蝠和穿山甲类SARS的冠状病毒RBD的KD值可知这种蝙蝠类SARS的冠状病毒很难或不可能感染人类；然而，穿山甲冠状病毒可能会感染人类。想必是在选择压力下，对RBD关键突变的分析进一步加深了我们对SARS-CoV-2分子进化的了解。SARS-CoV-2与其宿主受体ACE-2结合亲和力的提高，在持续的COVID-19大流行期间，如果未采取有效的预防措施，将存在更高感染风险而且感染也将更为严重。

当然文章为了评估由RBD突变引起的功能改变，对SARS-CoV-2和RBD突变体进行了分子动力学模拟以评估其与人ACE-2的结合能力。与Wuhan-Hu-1菌株相比，五分之四的RBD突变体（R408I除外）的结合自由能降低。其中三个（N354D和D364Y，V367F，W436R）突变株与人ACE-2的亲和力显着提高，这三个突变体的DG均为-200 kJ / mol，比WH-1菌株低约25%。SARS-CoV-2 RBD的KD = 14.7 nM，这三个突变体的平衡解离常数（KD）对于N354D和D364Y双突变计算为0.12 nM，对于V367F突变为0.11 nM，对于W436R为0.13 nM，比WH-1菌株低两个数量级，表明突变病毒的感染力显着提高。

目前报导的244个SARS-CoV-2序列中，有10个新的突变发生在RBD区域。这些突变来自武汉、深圳、香港、英国和法国、印度。其中9个与最早报导的序列只有一个氨基酸突变，而来自深圳的Shenzhen-SZTH-004有两个氨基酸突变。同时，研究者发现突变体V367F来自法国（三人）和香港（1人），可能已经有较广泛的传播。

以上均是计算机模拟数据，可能还需要更多的实验数据进行支撑，近岸蛋白质目前在研发S-RBD突变体，同时也期待后续感兴趣的研究人员共同合作。

原始出处：
Junxian Ou, et al. RBD mutations from circulating SARS-CoV-2 strains enhance the structure stability and infectivity of the spike protein. bioRxiv. Posted March 17, 2020.