一张新的地图记录了冠状病毒突变的影响

随着新型冠状病毒的传播，它正在产生新的突变——无论是好是坏。

现在，霍华德·休斯医学研究所研究员杰西·布鲁姆和他的同事们已经将近4000种不同的突变改变SARS-CoV-2的结合能力人类细胞．

他们的数据，在网上公开互动地图，是供研究人员开发的新资源抗病毒药物以及对抗COVID-19(由SARS-CoV-2引起的传染病)的疫苗。研究小组于2020年8月11日在该杂志上报告说，这项工作还揭示了个体突变如何影响病毒的行为细胞．

弗雷德·哈钦森癌症研究中心的病毒学家布鲁姆说:“我们不知道病毒将如何进化，但现在我们有一种方法来观察可能发生的突变，并观察它们的影响。”

每次病毒复制时，它都会携带新的基因突变。许多突变对病毒的行为没有影响。其他的可能会使病毒更好或更糟糕地感染人类。突变在多大程度上可能会使SARS-CoV-2更危险一直是一个开放且有争议的问题。医生和科学家分析了从世界各地COVID-19患者收集的病毒样本的遗传差异，寻找疾病传播的线索。但到目前为止，还没有人将潜在的突变与其对SARS-CoV-2的功能影响全面联系起来。

这项新研究的重点是sars - cov -2的一个关键部分——“刺突蛋白”的突变。这种蛋白质与人类细胞上的一种叫做ACE2的蛋白质结合，这是感染的必要步骤。刺突蛋白的突变可能会改变SARS-CoV-2与人类细胞的粘附程度，从而感染人类细胞。

布鲁姆的团队培育了酵母细胞，使其表面显示出刺突蛋白的片段。这个片段被称为受体结合域，与ACE2直接接触。研究人员系统地创造了数千个版本的片段——每个版本都有不同的突变。然后他们测量了这些突变片段粘附在ACE2上的程度。这让他们能够评估各种突变如何影响结合域的功能。

数据显示，许多可能的突变可以使病毒与人类细胞的结合更强。但这些突变似乎并没有在病毒的传播版本中站稳脚跟。

Bloom说:“这表明存在某种甜蜜点，如果病毒能很好地结合ACE2，那么它就能感染人类。”“也许从进化的角度来说，它并不需要变得更好。”

研究小组发现，其他突变使刺突蛋白更难与细胞结合，或阻止蛋白质正确折叠成最终形状。带有这些突变的病毒版本可能不太可能立足，因为它们不能感染细胞为有效。团队的目标是实验室测试它们并不能完美地代表突变将如何影响野生病毒，在野生环境中，许多其他因素会影响病毒的传播效率，但它们是一个有用的起点。

Bloom实验室的博士后泰勒·斯塔尔(Tyler Starr)说，这些数据对研究人员设计对抗COVID-19的药物和疫苗也很有价值。他和研究生艾莉·格里尼(Allie Greaney)一起领导了这个项目。了解不同突变的后果可以指导药物的开发，这些药物将随着时间的推移而继续发挥作用。此外，斯塔尔说:“越来越清楚的是，粘附在这部分病毒上的抗体真的很好，我们想用疫苗诱导出保护性抗体。”

该研究的合著者尼尔·金和他在华盛顿大学的实验室已经在研究这种疫苗。他的团队正在设计人造蛋白质，模仿病毒．作为疫苗的一部分，这种蛋白质可能会训练人们的免疫系统产生针对冠状病毒的抗体。研究人员对人造蛋白质进行了修改，使其比天然蛋白质更稳定，更容易大量生产。

的数据布鲁姆的团队提供了一个进行这些修改的路线图。“通常，当我们试图弄清楚如何制作一个蛋白质更好的是，我们是在黑暗中拍摄，”金实验室的研究生丹尼尔·埃利斯(Daniel Ellis)说。“他们给我们的信息有点像小抄。这让我们的生活变得非常轻松。”