2025年4月4日,哈佛醫學院Jonathan Abraham團隊(共同一作為范曉益、李萬宇)在Cell上發表題為Molecular basis for shifted receptor recognition by an encephalitic arbovirus的研究。
主要研究發現:
1.解析WEEV受體結合機制
WEEV通過E2-E1三聚體形成的裂隙結合人類PCDH10,其相互作用模式與PCDH10自身同源二聚化界面部分重疊,提示病毒可能利用宿主蛋白的天然構象進行入侵。
高致病性毒株(如McMillan)還可通過E2的K181和E1的K227等關鍵殘基結合VLDLR的LA重復結構域,而近年分離的弱毒株(如Imperial 181)因E2的Q149突變喪失了對人類PCDH10的識別。
2. 單氨基酸改變決定宿主適應性
E2的L149Q突變使Imperial 181無法結合人類PCDH10,但仍能通過鳥類PCDH10進入細胞,揭示了病毒在鳥類宿主中的持續傳播基礎。
引入E2 Q149L或K181E等突變可恢復病毒對哺乳動物受體的結合能力,并顯著增強其對神經元的感染效率。
3. 受體誘餌蛋白的防護效果
研究者基于結構設計了可溶性 VLDLR LA(1–2)-Fc 融合蛋白,該蛋白可中和高致病毒株McMillan,保護80%的小鼠免于致死性感染。此外,該蛋白還能有效中和EEEV,顯示出廣譜抗病毒潛力。
4. 預測南美新發毒株的受體偏好
基于E2序列分析,2023年南美暴發的C系毒株保留了結合人類PCDH10的能力,但喪失了對VLDLR的識別,提示其傳播可能依賴哺乳動物宿主。
本研究首次揭示了WEEV通過少數關鍵氨基酸替換實現受體切換的分子機制,闡明了病毒在歷史流行與近年沉寂中的進化軌跡。該研究表明可通過病毒受體序列可快速評估新發毒株的跨物種傳播風險。受體誘餌蛋白展現出對廣譜中和能力,為應對WEEV及其他蟲媒病毒提供了新思路。
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.03.029
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