重磅!新型冠状病毒与SARS基因对比分析完成

截止到2020年1月23日,“全球共享流感病毒数据库GISAID”数据库中发布了26例新型冠状病毒基因组序列!

冠状病毒科病毒是一类呈球形、表面有突起、电镜下观察相似皇冠的病毒,病毒基因组为线性单链RNA,直径在75-160nm。

2019新型冠状病毒,也被称为2019-nCoV,2020年1月12日被世界卫生组织命名的新型病毒。

研究表明2019-nCoV与2003年“非典”SARS冠状病毒和“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒一样,同属于β属冠状病毒。

通过基因序列比对,2019-nCoV与SARS-CoV有约80%相似性,与MERS-CoV有40%的相似性。

从基于基因组序列构建的进化树来看,新型冠状病毒与普通感冒冠状病毒(绿色)关系并不接近,而是与SARS冠状病毒更为接近。

可以看出冠状病毒进化树,红色:新型冠状病毒(BetaCoV);蓝色:SARS 冠状病毒(SARS-CoV);紫色:中东呼吸系统综合征冠状病毒(MERS-CoV) ;绿色:普通感冒冠状病毒。

2019新型冠状病毒基因组大小29903个核苷酸,主要表达10个基因,其中表达的S蛋白(spike protein)是冠状病毒最重要的表面蛋白之一,与病毒的传染能力相关。

S蛋白具有使病毒与宿主细胞膜受体结合及膜融合功能,决定了病毒的宿主范围和特异性;此外,S蛋白可通过受体结合区的基因重组或突变实现不同宿主间传播,并导致较高致死率;同时,S蛋白也是宿主中和抗体的重要作用位点,以及疫苗设计的关键靶点。

虽然在基因组序列层面新型BetaCoV与SARS冠状病毒有些相似,但如下图所示,新型BetaCoV的S蛋白在表面表位以及受体结合域有很大不同!因此,新型病毒的传染性和严重性尚无法预测。此外,基于S蛋白设计的SARS-CoV候选疫苗对新型BetaCoV病毒或许也只有有限的交叉免疫反应。从图来看新型冠状病毒S蛋白与SARS的比较。

值得注意的是,新型冠状病毒的主要蛋白酶(Main protease)与SARS之间高度保守,具有96%的总体同源性,是潜在的药物靶点;其中,基质与抑制剂的结合口袋部位与SARS是100%保守;因此,针对SARS-CoV主要蛋白酶开发的抑制剂或将具有与BetaCoV相似的结合潜力。

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