研究揭示了SARS-CoV-2变体增加传染性和抗体耐药性的机制

杜克大学领导的一个研究团队结合结构生物学和计算，确定了SARS-CoV-2刺突蛋白上的多个突变是如何独立地产生更具传染性和可能对抗体具有耐药性的变体的。

通过收购突变在刺突蛋白上，一个这样的变体获得了从人类跳到水貂再回到人类的能力。其他变种——包括最先出现在英国的阿尔法;贝塔，出现在南非;伽马(Gamma)在巴西首次被发现，它们独立发展了spike突变，增强了它们在人群中快速传播和抵抗某些抗体的能力。

研究人员已将他们的发现发表在科学．

杜克人类疫苗研究所结构生物学部门主任、资深作者Priyamvada Acharya博士说:“病毒表面的尖刺有助于SARS-CoV-2进入宿主细胞。”

Acharya说:“刺突蛋白的变化决定了病毒的传播能力——它传播的距离和速度。”“SARS-CoV-2峰值的一些变化发生在不同的时间和地点不同的地方但在世界各地都有类似的结果，在我们努力抗击这场大流行时，了解这些突变的机制很重要。”

Acharya和他的同事——包括第一作者Sophie Gobeil博士和共同通讯作者Rory Henderson博士——开发了结构模型来识别病毒刺突蛋白的变化。冷冻电子显微镜允许原子水平的可视化，而结合分析使研究小组能够创建与其在宿主细胞中的功能直接相关的活病毒的模拟物。在此基础上，该团队使用计算分析来建立模型，以显示起作用的结构机制。

亨德森说:“通过构建尖峰的骨架，我们可以看到尖峰是如何移动的，以及这种运动是如何随着突变而变化的。”“不同的变体尖刺移动的方式不同，但它们完成了相同的任务。首先出现在南非和巴西的变种使用了一种机制，而英国和水貂变种使用了另一种机制。”

所有的变体都显示出与宿主结合的能力增强，特别是通过ACE2受体。这些变化还产生了不太容易受到抗体影响的病毒，这引起了人们的担忧，即持续积累spike突变可能会降低当前疫苗的效率。

戈贝尔说，这项研究揭示了这种病毒的复杂性。“令人惊讶的是，这种病毒有这么多不同的方式来增强传染性和侵入性，”她说。“大自然很聪明。”