中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所章新政課題組與清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院向燁課題組合作，系統(tǒng)性解析了西方馬腦炎病毒（WEEV）完整病毒樣顆粒與兩種不同受體的高分辨率結(jié)構(gòu)，闡明了WEEV識(shí)別宿主分子機(jī)制，并為甲病毒防控提供了重要的理論依據(jù)。相關(guān)論文5月20日發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》（Cell Reports）。
西方馬腦炎病毒是一種由蚊媒傳播的甲病毒，可引發(fā)人類(lèi)和馬匹并引發(fā)致命性腦炎。2023-2024年該病毒在南美地區(qū)突然暴發(fā)，為全球公共安全衛(wèi)生再次敲響了警鐘。前期研究發(fā)現(xiàn)WEEV不同毒株對(duì)宿主細(xì)胞受體的偏好性存在顯著差異。原鈣黏蛋白10（PCDH10）和極低密度脂蛋白受體（VLDLR）均可作為WEEV的功能性受體。這種受體選擇性差異提示W(wǎng)EEV在進(jìn)化過(guò)程中可能通過(guò)受體轉(zhuǎn)換識(shí)別來(lái)適應(yīng)對(duì)不同宿主的感染入侵，然而具體的作用機(jī)制尚不清楚。
研究發(fā)現(xiàn)，PCDH10結(jié)合在WEEV表面相鄰E2-E1異源二聚體形成的裂縫處。部分毒株如Imperial 181僅能識(shí)別鳥(niǎo)源PCDH10，原因在于其E2糖蛋白L149Q突變破壞了與人源受體的結(jié)合，而鳥(niǎo)源PCDH10的Q107R突變可彌補(bǔ)該缺陷，維持結(jié)合穩(wěn)定性。這表明病毒對(duì)PCDH10的識(shí)別存在物種選擇性，受病毒和宿主關(guān)鍵位點(diǎn)協(xié)同變化影響。
VLDLR則作為多種腦炎甲病毒的“通用受體”，通過(guò)兩個(gè)連續(xù)的LA結(jié)構(gòu)域與WEEV結(jié)合，二者之間的識(shí)別依賴(lài)于WEEV病毒表面凸起的堿性賴(lài)氨酸殘基。研究表明，McMillian等毒株在關(guān)鍵位點(diǎn)具有保守賴(lài)氨酸殘基K181，能穩(wěn)定結(jié)合受體；而Fleming毒株雖缺失該賴(lài)氨酸殘基，但通過(guò)E2糖蛋白V265F突變獲得新的結(jié)合能力。此外，WEEV對(duì)VLDLR的利用方式不同于其他甲病毒，表明其入侵機(jī)制在病毒進(jìn)化過(guò)程中具有高度可塑性。
相關(guān)論文信息：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00495-4
編輯：李華山
