冠狀病毒受體的研究進(jìn)展

袁一心，趙福杰，張馳，胡慧

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450046；2. 河南省動(dòng)物性食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450046)

冠狀病毒是一類屬于套式病毒目(Nidovirales)，冠狀病毒科(Coronaviridae)，正冠狀病毒亞科(Orthocoronavirinae)，冠狀病毒屬(Coronavirus)的單股正鏈RNA病毒，能夠感染人、蝙蝠、豬、犬、貓、禽類等脊椎動(dòng)物。國(guó)際病毒學(xué)分類委員會(huì)根據(jù)基因型和血清學(xué)特性將冠狀病毒分為4個(gè)屬：α、β、γ和δ[1]。目前已知能夠感染人的七種冠狀病毒中：人冠狀病毒(human coronavirus 229E，HCoV-229E)、人冠狀病毒(human coronavirus NL63，HCoV-NL63)是屬于α冠狀病毒屬的成員，人冠狀病毒(human coronavirus OC43，HCoV-OC43)、人冠狀病毒(human coronavirus，HCoV-HKU1)、嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV)、中東呼吸綜合征冠狀病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV)、以及近期新發(fā)于武漢的嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2)是屬于β冠狀病毒屬的成員[2]。SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2能夠引起人類的嚴(yán)重的呼吸道疾病，對(duì)人類的健康產(chǎn)生極大的威脅。其中SARS-CoV-2的流行情況最為嚴(yán)重，截止至2020年4月8日，世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)顯示SARS-CoV-2已傳播至全球201個(gè)國(guó)家和地區(qū)，導(dǎo)致1 353 361人感染，造成79 235人死亡。除感染人外，研究發(fā)現(xiàn)多種冠狀病毒能夠引起牲畜呼吸道，胃腸道疾病，如牛冠狀病毒(bovine coronavirus,BCoV)、豬傳染性胃腸炎(transmissible gastroenteritis virus，TGEV)、豬呼吸道冠狀病毒(porcine respiratory coronavirus,PRCoV)、豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、豬丁型冠狀病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)和豬急性腹瀉綜合征冠狀病毒(swine acute diarrhea syndrome coronavirus,SADS-CoV)等，對(duì)養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

病毒受體是宿主細(xì)胞膜上能夠與病毒特異性地結(jié)合，并介導(dǎo)和促進(jìn)病毒侵入或感染細(xì)胞的正常組成成分或其胞外基質(zhì)，其化學(xué)本質(zhì)大多是蛋白質(zhì)，還有一些是糖蛋白、蛋白聚糖、脂類或糖脂，具有特異性、高親和性、飽和性以及獨(dú)特的生物學(xué)活性等[4]。病毒感染需要吸附宿主細(xì)胞，這個(gè)過(guò)程包括靜電吸附和特異性受體吸附。靜電吸附是可逆的非特異性結(jié)合，而特異性受體的吸附是不可逆的特異性結(jié)合，因此病毒與其受體特異性的結(jié)合對(duì)其感染細(xì)胞起著至關(guān)重要的作用。研究表明，冠狀病毒入侵細(xì)胞首先依賴于病毒表面S蛋白與細(xì)胞表面受體的特異性結(jié)合(見(jiàn)圖1)，然后經(jīng)過(guò)膜融合或者胞吞途徑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖，從而達(dá)到感染的目的[5]，因此對(duì)冠狀病毒受體的研究有助于深入了解病毒的感染及跨種傳播的機(jī)制，對(duì)新型抗病毒藥物和特異性疫苗的研發(fā)及對(duì)冠狀病毒感染的防控有重要意義。目前已發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒的受體主要包括血管緊張素2(the angiotensin converting enzyme 2，ACE2)、氨 基 肽 酶N(aminopeptidase N，APN)、二肽酰肽酶4(dipeptyl peptidase 4，DPP4)、唾液酸(sialic acid， SA)和癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1(carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1, CEACAM1)等(見(jiàn)表1)。

表1 冠狀病毒主要受體與對(duì)應(yīng)冠狀病毒種類

圖1 冠狀病毒S蛋白與受體結(jié)合示意圖

1 ACE2

人ACE2是一種由位于x染色體上的基因編碼的805個(gè)氨基酸殘基組成的Ⅰ型跨膜糖蛋白，具有較大的N端胞外段，胞外部分可分為鋅金屬肽酶結(jié)構(gòu)域(第19～611位氨基酸)和羧基端結(jié)構(gòu)域(第612～740位氨基酸)。構(gòu)成鋅金屬肽酶結(jié)構(gòu)域的兩個(gè)亞域之間的凹陷處可能作為病毒結(jié)合的位點(diǎn)[6]。早期研究發(fā)現(xiàn)ACE2具有羧肽酶活性，作為羧肽酶活性其作用底物主要是促血管生成素Ⅱ(angiopoietin Ⅱ，Ang Ⅱ)、緩激肽(des-arg-bradykinin)、神經(jīng)降壓素(neurotensin)和運(yùn)動(dòng)升壓素(kinetensin)，其生理功能主要表現(xiàn)為擴(kuò)血管作用，與具有縮血管作用的ACE共同維持機(jī)體血壓穩(wěn)態(tài)。

冠狀病毒的受體ACE2最早被發(fā)現(xiàn)是在2003年，研究發(fā)現(xiàn)SARS-CoV 的S1蛋白可與人ACE2特異性結(jié)合，而且可溶性的ACE2蛋白能夠阻斷SARS-CoV 的S1蛋白與其易感細(xì)胞Vero E6細(xì)胞的結(jié)合，轉(zhuǎn)染并表達(dá)ACE2蛋白的293T細(xì)胞也可與表達(dá)SARS-CoV S蛋白的細(xì)胞形成多核合胞體。在表達(dá)ACE2的293T細(xì)胞中SARS-CoV能夠有效地復(fù)制，抗ACE2的抗體則可阻止病毒的復(fù)制。使用可溶性酶促滅活的ACE2可以阻斷SARS真病毒和假病毒的感染，提示ACE2酶的活性不影響病毒的入侵[7]。而通過(guò)研究SARS-CoV S蛋白不同片段與ACE2之間的親和力，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV的受體結(jié)合域(receptor binding domain，RBD)位于S1蛋白的C末端結(jié)構(gòu)域1(C-terminal domain 1，CTD1)的第318-510位氨基酸，更短的片段則會(huì)喪失與ACE2的結(jié)合能力[8]。因此進(jìn)一步證明ACE2是SARS-CoV的功能性受體。除此之外，2004年在荷蘭發(fā)現(xiàn)的HCoV-NL63和2019年在武漢發(fā)現(xiàn)的SARS-CoV-2的受體也均是以ACE2作為其受體[9]。

對(duì)SARS-CoV S蛋白與ACE2復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)受體結(jié)合域片段表面為微凹狀，能夠與ACE2的結(jié)合位置相適應(yīng)，從而使其結(jié)合部位可緊密連接，便于SARS-CoV侵入細(xì)胞。其中第479位和第487位氨基酸在識(shí)別受體過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用，該位點(diǎn)的突變會(huì)改變SARS-CoV對(duì)不同物種ACE2的親和力發(fā)生變化，從而導(dǎo)致病毒跨種傳播的發(fā)生[10]。其CTD1的構(gòu)象變化也同樣會(huì)影響S蛋白與ACE2之間的結(jié)合，Gui等[11]發(fā)現(xiàn)CTD1緊靠在S2亞基的頂部時(shí)，其不具有結(jié)合受體的活性，當(dāng)CTD1向上運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離S2亞基時(shí)則會(huì)使S蛋白從受體結(jié)合的非活性狀態(tài)變?yōu)榛钚誀顟B(tài)。而SARS-CoV-2與SARS-CoV的S蛋白上受體結(jié)合域的結(jié)構(gòu)十分相似，因此推測(cè)SARS-CoV-2的受體同樣為ACE2，對(duì)它們的結(jié)構(gòu)比較分析發(fā)現(xiàn)SARS-CoV識(shí)別ACE2的兩個(gè)關(guān)鍵性位點(diǎn)第479位和第487位氨基酸分別對(duì)應(yīng)SARS-CoV-2中的第394位和第501位氨基酸，從而使SARS-CoV-2能夠有效的與人ACE2結(jié)合[12]。但HCoV-NL63的受體結(jié)合域結(jié)構(gòu)與SARS-CoV相比則有較大的差異，因此HCoV-NL63與SARS-CoV在受體識(shí)別過(guò)程中有著明顯的不同。HCoV-NL63的RBD的頂端形成的的空腔結(jié)構(gòu)與人ACE2的結(jié)構(gòu)形成互補(bǔ)，使其能夠緊密連接。其中RBD上的11個(gè)氨基酸與人ACE2的16個(gè)氨基酸的直接相互作用介導(dǎo)它們之間的連接，但是其與ACE2的親和力不如SARS-CoV的S蛋白，因此有研究認(rèn)為HCoV-NL63的致病性弱與此有關(guān)[13]。

2 氨肽酶N類

氨基肽酶N是一類鋅離子依賴性的膜結(jié)合Ⅱ型金屬糖蛋白，主要功能是水解寡肽、酰胺和氨基酰胺等結(jié)構(gòu)中的酰胺鍵，除去其中的N-末端氨基酸[14]。APN作用的天然底物包括血管作用肽(賴氨酸-緩激肽、血管緊張素Ⅲ)、神經(jīng)肽激素(亮氨酸和蛋氨酸腦磷脂、神經(jīng)激肽A)、細(xì)胞因子和免疫調(diào)節(jié)劑(IL-8、吞噬刺激素、胸腺肽)等，因此它能參與很多重要過(guò)程的深度反應(yīng)，比如細(xì)胞生長(zhǎng)、免疫調(diào)節(jié)和血壓調(diào)節(jié)。研究表明APN對(duì)IL-8的降解，淋巴細(xì)胞參與機(jī)制，白細(xì)胞生長(zhǎng)功能，降低T細(xì)胞對(duì)MHC Ⅱ型抗原決定簇的識(shí)別能力等方面都有很大的影響[15]。

研究表明，冠狀病毒中以APN作為受體的主要是α屬冠狀病毒，包括:HCoV-229e，TGEV，PRCoV，犬冠狀病毒(Canine coronavirus，CCoV)，貓冠狀病毒(Feline coronavirus，F(xiàn)CoV)[16]。而最近研究發(fā)現(xiàn)δ冠狀病毒屬的豬丁型冠狀病毒(Porcine deltacoronavirus，PDCoV)也以APN作為其受體[17]。與其他冠狀病毒相似，這些病毒也均以S蛋白識(shí)別受體，而且其在識(shí)別受體的過(guò)程中具有種屬特異性，但研究發(fā)現(xiàn)貓氨肽酶N(Feline Aminopeptidase N，fAPN)可作為多種α類冠狀病毒的受體。為了明確其選擇宿主的原因，Tusell等[18]對(duì)fAPN的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：fAPN中3個(gè)小的不連續(xù)區(qū)域，第288～290位，732～746位(R1區(qū))和764～788位(R2區(qū))氨基酸在不同冠狀病毒感染中起到重要作用。其中第288至290位氨基酸參與HCoV-229E感染過(guò)程，R1區(qū)參與TGEV感染過(guò)程，而FCoV和CCoV同時(shí)需要R1區(qū)和R2區(qū)才能完成入侵。對(duì)其中關(guān)鍵性位點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)R1區(qū)中的第742位天冬酰胺與TGEV，CCoV和FCoV的受體活性密切相關(guān)，而740位天冬酰胺則僅與CCoV受體活性的有關(guān)。

為了解這些冠狀病毒與APN的結(jié)合方式，不同研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法分析它們之間的相互作用。其中對(duì)HCoV-229e和hAPN之間作用機(jī)制的研究最為深入，對(duì)其復(fù)合結(jié)構(gòu)的解析發(fā)現(xiàn)HCoV-229e(第293～435位氨基酸)的RBD為6鏈的β-折疊結(jié)構(gòu)域，其中的3個(gè)loop結(jié)構(gòu)與hAPN直接接觸，loop1(第308～325位氨基酸)中的第317～320位，loop2(第352～359位氨基酸)中的第359位以及l(fā)oop3(第404～408位氨基酸)中的第404，407位氨基酸在結(jié)合過(guò)程中起到了重要作用[19]。而經(jīng)過(guò)研究證實(shí)TGEV、PRCoV、CCoV和FCoV的RBD區(qū)高度同源，因此認(rèn)為它們與受體pAPN結(jié)合時(shí)可能具有相似的原理。對(duì)PRCoV的RBD區(qū)以及pAPN的復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析發(fā)現(xiàn)其RBD具有β-桶折疊結(jié)構(gòu)，而pAPN則由四個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。在受體結(jié)合的過(guò)程中PRCoV RBD的頂端與pAPN胞外段遠(yuǎn)膜端區(qū)域相互作用，RBD中的第528位及571位氨基酸所在側(cè)鏈與pAPN的結(jié)構(gòu)域Ⅱ和結(jié)構(gòu)域Ⅳ在空間上形成互補(bǔ)，使其能夠緊密連接[20]。

3 DPP4

二肽基肽酶4是一種發(fā)現(xiàn)于1966年的Ⅱ型跨膜糖蛋白，屬于絲氨酸蛋白酶S9B家族，具有絲氨酸蛋白酶活性，在嚙齒類動(dòng)物和人類體內(nèi)廣泛存在。人CD26基因定位于2號(hào)染色體長(zhǎng)臂24區(qū)，編碼了包含766個(gè)氨基酸的多肽鏈，是一個(gè)分布廣泛的整合膜蛋白及分泌型蛋白[21]。除酶功能外，CD26可與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白(如纖連蛋白和膠原蛋白)互相作用，參與細(xì)胞的黏附、遷移和侵襲等過(guò)程[22]。在免疫調(diào)節(jié)中，CD26通過(guò)聯(lián)合絲氨酸蛋白酶、成纖維細(xì)胞活化蛋白(fibroblast activation protein，F(xiàn)AP)和趨化因子受體4(chemokine receptor 4，CXCR4)等，參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),從而起到T細(xì)胞活化標(biāo)志物的作用[21]。

由于SARS-CoV和MERS-CoV的臨床表現(xiàn)相似，所以早期認(rèn)為MERS-CoV的受體也是人ACE2，但后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)MERS-CoV不能像SARS-CoV一樣感染表達(dá)人ACE2的非易感細(xì)胞，人ACE2的中和抗體也不能阻止MERS-CoV的感染[23]。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)MERS-CoV的S蛋白能夠與可溶的人CD26結(jié)合，并能抑制MERS-CoV對(duì)Vero細(xì)胞的感染。通過(guò)轉(zhuǎn)染表達(dá)人CD26蛋白的非易感細(xì)胞COS-7也能夠被MERS-CoV感染，因此證明MERS-CoV的受體是CD26[24]。

早在MERS-CoV被發(fā)現(xiàn)前，即有不同團(tuán)隊(duì)對(duì)CD26的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)其晶體結(jié)構(gòu)為二聚體形式，并且每個(gè)亞基均由α/β-水解酶結(jié)構(gòu)域和具有八個(gè)葉片的β-螺旋槳結(jié)構(gòu)域組成。其中人CD26水解酶結(jié)構(gòu)域由C端序列(第506～766位氨基酸)和一小段N端序列(第39～51位氨基酸)組裝而成，β-螺旋槳結(jié)構(gòu)域則由N末端(第55～497位氨基酸)組成。與人CD26進(jìn)行結(jié)合的MERS-CoV的受體結(jié)構(gòu)域則鑒定為S1的C端第367～606位氨基酸，其結(jié)構(gòu)與SARS-CoV的RBD區(qū)具有一定的相似性[25]。對(duì)MERS-CoV受體結(jié)合域及人CD26的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析發(fā)現(xiàn)，MERS-CoV受體結(jié)合域綁定到人CD26螺旋槳結(jié)構(gòu)的側(cè)面，其能夠識(shí)別出葉片IV和葉片V以及葉片相連處的一個(gè)小凸起螺旋，與之進(jìn)行特異性結(jié)合。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)MERS-CoV受體結(jié)構(gòu)域的第499，501，502，510，513，539位氨基酸與人CD26的第336，286，288，317，344，267位氨基酸之間的相互作用在結(jié)合過(guò)程至關(guān)重要[26]。

4 唾液酸類

唾液酸最早由Blix從頜下腺黏蛋白中分離發(fā)現(xiàn)，是一類含9個(gè)碳原子的羧基化單糖?；锏慕y(tǒng)稱，其系統(tǒng)命名為5-氨基-3,5-二脫氧-D-甘油-D-半乳壬酮糖，根據(jù)5位碳上連接基團(tuán)的不同可以分為N-乙酰神經(jīng)氨酸(Neu5Ac)、N-羥乙酰神經(jīng)氨酸(Neu5Gc)、去氨基神經(jīng)氨酸(KDN)和神經(jīng)氨酸(Neu)四類，而根據(jù)唾液酸第二個(gè)碳原子(C2) 與其他糖類(半乳糖、N-乙酰半乳糖胺或N-乙酰葡糖胺)的不同碳原子(C3、C6 或 C8)相連，又分為α2，3、α2，6或α2，8連接的唾液酸，其中是以α2,3或α2，6糖苷鍵的形式連接到半乳糖上，僅以α2，6糖苷鍵的形式連接到N-乙酰半乳糖胺，僅以α2，8糖苷鍵的形式連接到其他唾液酸上[27]。唾液酸主要作為細(xì)胞表面多糖的外端殘基存在于脊椎動(dòng)物體內(nèi)，發(fā)揮著重要的生物學(xué)作用。研究發(fā)現(xiàn)，唾液酸對(duì)腫瘤的凋亡、腫瘤的轉(zhuǎn)移、免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)等方面[28]均有影響。

唾液酸是多種病毒的受體，在冠狀病毒中HCoV-OC43，BCoV都被鑒定出使用9-O-乙?；僖核嶙鳛槭荏w，研究發(fā)現(xiàn)使用9-O-乙?；僖核嶙鳛槭荏w的流感病毒預(yù)處理禽紅細(xì)胞后，能夠抑制hCoV-OC43和BCoV對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行凝集，使用神經(jīng)氨酸酶對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行處理后也能夠減弱紅細(xì)胞的凝集現(xiàn)象，在病毒感染細(xì)胞的過(guò)程中，與丙型流感病毒一樣，去唾液酸化能夠使細(xì)胞具有抗感染能力，而9-O-乙?；僖核岬脑俅瓮僖核峄瘎t會(huì)恢復(fù)對(duì)細(xì)胞的易感性[29]。除此之外，TGEV和IBV則會(huì)利用唾液酸當(dāng)作他們的輔助受體。TGEV S蛋白的唾液酸結(jié)合活性導(dǎo)致其的腸道嗜性的存在，其變異株，即PRCoV則由于S蛋白唾液酸結(jié)合位點(diǎn)區(qū)域缺失導(dǎo)致其無(wú)法在腸道中有效復(fù)制[30]。HCoV-HKU1雖然不能與9-O-乙?；僖核峤Y(jié)合，但近期發(fā)現(xiàn)其能夠利用O-乙?；僖核嶙鳛轲じ绞荏w附著在細(xì)胞的表面，但不能夠作為入侵受體使用[31]。

對(duì)BCoV的受體結(jié)合域S蛋白NTD的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析發(fā)現(xiàn)，其核心結(jié)構(gòu)為三明治樣的β-折疊，與人半乳糖凝集素的結(jié)構(gòu)十分相似，并且確定了162位的酪氨酸，182位的谷氨酸，184位的色氨酸和185位的組氨酸在與唾液酸的結(jié)合中起到十分重要的作用，用丙氨酸取代任一位點(diǎn)都將顯著降低BCoV的唾液酸親和力，而取代掉loop10-11的部分則會(huì)完全喪失凝集活性[32]。與BCoV相似，HCoV-OC43的受體結(jié)合域同樣具有類似人半乳糖凝集素的β-折疊結(jié)構(gòu)，第27～32位氨基酸和第80～86位氨基酸組成的兩個(gè)loop結(jié)構(gòu)與第90位色氨酸側(cè)鏈在空間上形成的兩個(gè)口袋結(jié)構(gòu)P1和P2，則是與9-O-乙?；僖核峤Y(jié)合的關(guān)鍵區(qū)域。在結(jié)合過(guò)程中，第9個(gè)碳原子上的O-乙酰甲基進(jìn)入P1，其中的O-乙酰羰基則與第27位天冬酰胺之間形成氫鍵，第5個(gè)碳原子上的N-乙酰甲基插入到P2中，其氮原子與第81位賴氨酸形成氫鍵，第1個(gè)碳原子上的羧基與第81位賴氨酸形成鹽橋，與第83位絲氨酸側(cè)鏈羥基形成氫鍵，由此來(lái)保證受體與配體之間結(jié)合的穩(wěn)定性與特異性[33]。

5 CEACAM1

CEACAM1又稱為CD66， 是一種跨膜糖蛋白，屬于癌胚抗原家族免疫球蛋白超家族。最初由Ocklind 和 Obrink 發(fā)現(xiàn)，并證明其與大鼠肝細(xì)胞間的粘附有關(guān)[34]。CEACAM1基因是其家族中最保守的，由于原始CEACAM1的mRNA存在復(fù)雜可變剪接，導(dǎo)致其至少存在11種剪接變體形式，因此CEACAM1 蛋白在其家族中具有最多的種類[35]。CEACAM1廣泛地表達(dá)于所有哺乳動(dòng)物白細(xì)胞，上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞膜上, 具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，其在促進(jìn)血管和淋巴管的形成，疾病的標(biāo)記，抑制或促進(jìn)腫瘤增殖，免疫的調(diào)控,介導(dǎo)信號(hào)傳遞等[36]方面有著重要的作用。

CEACAM1是多種病毒和細(xì)菌病原體的受體，包括流感嗜血桿菌(Haemophilusinfluenzae)、淋病奈瑟氏球菌(Neisseriagonorrhoeae)、腦膜炎奈瑟氏菌(Neisseriameningitidis)和β冠狀病毒屬的鼠肝炎病毒(murine hepatitis virus，MHV)[37]。最初研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染并表達(dá)鼠CEACAM1a蛋白的人和倉(cāng)鼠成纖維細(xì)胞能夠感染MHV。通過(guò)用抗鼠CEACAM1a蛋白的抗體對(duì)細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理，可以避免MHV的易感細(xì)胞小鼠成纖維細(xì)胞以及表達(dá)鼠CEACAM1a的人和倉(cāng)鼠細(xì)胞免受MHV感染。除了鼠CEACAM1a蛋白之外，其等位基因編碼的鼠CEACAM1b蛋白也可以作為MHV的受體，但其感染效率要遠(yuǎn)低于鼠CEACAM1a蛋白[38]。

為了解兩種受體蛋白介導(dǎo)MHV入侵效率存在差異的原因，對(duì)兩種蛋白的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)域D1中連接兩個(gè)β-折疊的的無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)在與MHV結(jié)合過(guò)程起到重要作用，對(duì)兩種蛋白中的這一關(guān)鍵性位點(diǎn)進(jìn)行突變能夠降低鼠CEACAM1a或者提高鼠CEACAM1b對(duì)MHV的感染效率[39]。而MHV S蛋白的受體結(jié)合域，即S蛋白N末端中第162位酪氨酸則在MHV感染過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，通過(guò)對(duì)其受體結(jié)合域的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)MHV NTD包含一個(gè)與人半乳糖凝集素相同的三明治樣的β-折疊，但是與HCoV-OC43和BCoV中的半乳糖凝集素樣NTD不同，其不能與糖結(jié)合，而是通過(guò)蛋白質(zhì)之間相互作用結(jié)合鼠CEACAM1的結(jié)構(gòu)域D1,其中MHV NTD中的14個(gè)殘基與鼠CEACAM1中的17個(gè)殘基的相互作用使MHV與鼠CEACAM1緊密結(jié)合，從而介導(dǎo)MHV入侵宿主細(xì)胞[40]。

6 結(jié)語(yǔ)

冠狀病毒可引起人和多種動(dòng)物發(fā)生疫病，給人類帶來(lái)極大的損失。目前研究表明多種冠狀病毒能夠從其天然宿主傳播到人類和其他動(dòng)物中，在新宿主種群傳播的過(guò)程中，S蛋白關(guān)鍵性氨基酸位點(diǎn)的突變使其能夠適應(yīng)新宿主受體，并引起大范圍傳播。目前針對(duì)一些冠狀病毒仍沒(méi)有的有效疫苗或者治療方法，其頻繁的跨種傳播也使防控變得異常困難。因此冠狀病毒受體的研究有助于了解冠狀病毒的感染，致病以及跨種傳播的機(jī)制，對(duì)冠狀病毒病的防控，新型抗病毒藥物或疫苗研發(fā)具有指導(dǎo)意義。