研究发现新的犬冠状病毒通过蛋白质转变传播至人类
研究人员在2017-18 年感染肺炎的两名马来西亚人类患者中首次发现了一种新的犬冠状病毒。其他一组科学家分离了犬冠状病毒，对其进行了测序，并于 2021年发表了他们的发现。
由康奈尔大学和天普大学的科学家们领导的一个研究小组现在发现了一种出现在犬冠状病毒刺突蛋白末端的模式——允许进入宿主细胞的病毒部分：病毒从感染肠道和呼吸系统转变为动物宿主只感染人类宿主的呼吸系统。
研究人员发现了末端的变化——称为 N 末端——该分子的一个区域发生了变化，在另一种冠状病毒中也检测到了这种变化，这种冠状病毒从蝙蝠传播至人类，并导致普通感冒。
“这项研究确定了宿主从犬冠状病毒转移到新的人类宿主的一些分子机制，这可能对我们以前不知道的新人类冠状病毒的传播也很重要，”Michael Stanhope教授说。兽医学院的公共和生态系统健康专业。第一作者 Jordan Zehr 是合著者 Sergei Kosakovsky Pond 实验室的博士生，他是天普大学基因组学和进化医学研究所的生物学教授。
在这项研究中，研究人员使用 Pond 实验室开发的最先进的分子进化工具来评估自然选择的压力如何影响犬冠状病毒的进化。
在人类中，与 Alphacoronavirus（犬冠状病毒所属的属）刺突蛋白结合以进入人体细胞的主要受体称为 APN，但也有辅助受体。这些共同受体之一是唾液酸，它存在于多种哺乳动物的胃肠细胞中。研究人员在 N 端发现了一个称为 O-domain的刺突蛋白区域，该区域以与唾液酸结合而闻名。在对马来西亚患者中发现的犬冠状病毒进行分析时，部分 O-domain正在以独特的方式发生变化。
研究发现，在马来西亚患者中发现的犬冠状病毒似乎正在失去其 O-domain- 但并非完全。“但它的分子进化历史表明唾液酸结合区域不再做同样的工作，”Stanhope说。研究人员发现了“宽松进化”的证据，自然选择的压力减少，这促进了这种转变。
研究人员将这种 O-domain的转移和丢失与其他相关冠状病毒进行了比较。一种称为猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)，会感染猪并引起呼吸道和肠道疾病。这种猪病毒的一种变体，称为猪呼吸道冠状病毒，与 TGEV 几乎相同，但它失去了 O-domain，完全是一种呼吸道病原体。同样，一种已知会导致人类普通感冒的冠状病毒起源于蝙蝠的胃肠道病毒，失去了 O-domain，并作为呼吸道病毒传播到人类宿主身上。
“因此，这种模式似乎在冠状病毒进化中重复出现，特别是在与这些向性转变相关的冠状病毒进化中，我们最初从胃肠道感染转移到另一个宿主，现在它是呼吸道感染，”Stanhope说。
2021 年，海地的一些人也报告了在马来西亚发现的犬冠状病毒的相同变体，这些人也患有呼吸道疾病。Stanhope表示，科学家们需要更多的研究来了解病毒是否在世界不同地区自发地转移到人类身上，或者这种代表第八种已知人类冠状病毒的冠状病毒是否已经在人群中传播了几十年而没有被发现。
导致COVID-19的 SARS-CoV2 的 N 末端结构域越来越受到研究人员的关注，这项研究为关注分子的这一特定区域提供了额外的理由。
