当前位置: 首页 >> 新闻动态 >> 科研动态 >> 正文

云南大学张志刚团队首次揭示了具有Furin蛋白酶剪切位点冠状病毒近60年全球多样性动态分布规律

[发布时间]:2021-10-29 [点击次数]:

近日,云南大学米兰体育张志刚研究员团队首次全面研究揭示了携带有Furin蛋白酶剪切位点的冠状病毒在全球范围内的分布及其发展历史。研究论文题为“Global Diversification and Distribution of Coronaviruses with Furin Cleavage Sites”,于10月7日在Frontiers in Microbiology(ESI收录,IF=5.640/Q1)发表 (http://doi.org/10.3389/fmicb.2021.649314)。

严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2型(SARS-CoV-2)引起的新冠肺炎疫情(COVID-19)自2019年底爆发以来,迅速在世界范围扩散流行,对全球经济和人类健康构成巨大威胁。

SARS-CoV-2含有中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)类似的Furin蛋白识别序列,多项体内体外研究表明,Furin蛋白酶裂解位点在SARS-CoV-2的感染性和致病性方面起着关键作用:该位点促进了由病毒刺突S蛋白介导的病毒与细胞的融合,并影响SARS-CoV-2的复制和传播。在疫情初期,新型冠状病毒的起源引起了激烈的争论。追踪 SARS-CoV-2 的来源对于控制其传播很重要。因此全面了解携带有Furin蛋白酶裂解位点的冠状病毒的时空分布和进化历史对于控制COVID-19的全球大流行,病毒溯源及其传播途径研究至关重要。

本研究阐明了3种冠状病毒属中携带有Furin蛋白酶裂解位点的249个冠状病毒的全球流行病学和进化历史,至少从 1954 年起就存在具有Furin蛋白酶裂解位点的冠状病毒。共在全球28个国家的24个动物宿主中检测到86种Furin蛋白酶裂解位点(图1)。这些冠状病毒的全球地理分布及其至少 60 年的进化历史(图1,2)表明,多样化的Furin蛋白酶切割位点是自然进化的,并为冠状病毒提供了多种感染人类或其他动物的途径。

                         图 1.冠状病毒刺突蛋白与Furin蛋白酶裂解位点的系统发育关系

  图 2.具有Furin蛋白酶裂解位点的冠状病毒的时空分布

为防止 SARS-CoV-2 的进一步传播并改进治疗干预措施,以控制COVID-19的全球大流行,本研究提出以下观点和建议:

1. 接种疫苗是对抗 COVID-19 流行的首选。证据表明,疫苗可以将家庭传播的风险降低 40-50%。此外,即使是高效的疫苗接种计划也可能不足以结束 COVID-19 的传播。人们必须保持警惕,在全球范围内公平分配疫苗至关重要。

2. 确定潜在的中间宿主很重要。SARS-CoV和MERS-CoV的中间宿主分别是果子狸(Paradoxurus hermaphroditus)和骆驼(C.dromedarius),但SARS-CoV-2的中间宿主尚不清楚。据报道,该病毒可以从动物传播给人类,因此发现潜在的中间宿主对于及时有效的减少动物与人类之间的传播至关重要。此外,SARS-CoV-2 可以在冷食包装表面存活长达 3 周,病毒的冷链传播也不容忽视。

3.为预防和控制未来新型冠状病毒的传播,需要全球共同努力,通过收集人类和潜在动物宿主的样本,建立全面的全球新冠病毒数据库和及时预警系统。

硕士生柳晓彤、博士生吴群富为该论文的共同第一作者,张志刚研究员为该论文的通讯作者。该工作得到了云南省重大科技专项(202001BB050001)、国家重点研发计划(2018YFC2000500)、第二次青藏高原科学考察与研究项目(2019QZKK0503)和国家自然科学基金(31970571和U2002206)的支持。