Nature：人工病毒受体为病毒研究开辟新途径

病毒是一类无法独立生存，必须依赖宿主细胞进行繁殖的生物。2019年暴发的新冠病毒全球大流行突显了病毒研究的重要性，然而仍有一些病毒缺乏合适的细胞培养体系和动物感染模型，这种情况不仅限制了病毒生物学的基础研究，也影响了疫苗和抗病毒药物的开发。

虽然一些病毒缺乏有效的细胞培养体系，带来了研究上的难题，但针对于此的研究并未止步。研究者们通过创新的方法与技术，不断探索应对之道。2024年10月30日，中国科学院武汉病毒研究所，武汉大学生命科学学院及美国华盛顿大学团队联合在国际权威期刊Nature上发表了题为《Design of customized coronavirus receptors》的学术文章，介绍了针对冠状病毒成功设计了功能性定制病毒受体，以期在不依赖天然受体的条件下构建病毒的易感细胞模型。

研究思路

冠状病毒通过三聚体的刺突糖蛋白进入宿主细胞，刺突蛋白的S1亚单位与特定的受体结合，触发膜融合。研究指出，ACE2是主要的冠状病毒入侵受体，但许多蝙蝠冠状病毒缺乏已知的受体，限制了相关研究。为了解决这一问题，研究团队开发了一种新方法，通过在各种跨膜支架上植入病毒结合域构建功能性冠状病毒受体（图1），旨在促进病毒的高效入侵，并展示了该方法在病毒学研究中的应用潜力，此研究为冠状病毒感染模型的构建和对抗措施的发展提供了新思路。

图1 用于高效进入冠状病毒的功能定制病毒受体模块化设计^[1]

结论

该研究强调了针对冠状病毒的研究对未来疫情防控的必要性，尤其是在新冠疫情后。由于缺乏对许多病毒受体的了解，病毒的分离和培养受到阻碍。研究提出了一种工程化功能性病毒受体的方法，通过模块化设计和病毒结合域定制，提高对不同冠状病毒的选择性。我们发现单链多肽结构比Fab片段更适合设计病毒结合域，并强调与细胞膜的最佳距离对CVR功能的重要性。此外，研究展示了冠状病毒如何利用S蛋白的不同部分进行受体结合。研究结果为开发独立于天然受体的细胞培养模型奠定了基础，为基础研究和公共卫生应对措施的发展提供了支持。

参考文献：

[1] Liu P, Huang ML, Guo H, McCallum M, Si JY, Chen YM, Wang CL, Yu X, Shi LL, Xiong Q, Ma CB, Bowen JE, Tong F, Liu C, Sun YH, Yang X, Chen J, Guo M, Li J, Corti D, Veesler D, Shi ZL, Yan H. Design of customized coronavirus receptors. Nature. 2024, 30. doi: 10.1038/s41586-024-08121-5.