新聞記者柯稱
通訊員 李靜朱雨晗 劉愷迪
不到兩年時(shí)間，又一篇Nature（《自然》）論文！10月30日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、病毒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、泰康生命醫(yī)學(xué)中心嚴(yán)歡團(tuán)隊(duì)，廣州實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團(tuán)隊(duì)以及華盛頓大學(xué)David Veesler團(tuán)隊(duì)合作在國際頂級期刊Nature在線發(fā)表了題為“Design of customized coronavirus receptors”的研究論文。嚴(yán)歡團(tuán)隊(duì)首次提出“定制化病毒受體（CVR）”的概念，旨在不依賴天然受體的條件下構(gòu)建易感細(xì)胞模型。
受體識別是病毒感染與傳播過程中的關(guān)鍵事件。細(xì)胞上的受體分子既是理解病毒入侵機(jī)制的核心線索，也是構(gòu)建感染模型、推動機(jī)制研究和藥物研發(fā)的基礎(chǔ)。然而，天然受體鑒定工作存在較高的不確定性與滯后性，有些重要病毒的受體鑒定幾十年未有突破，嚴(yán)重阻礙了相關(guān)病毒學(xué)研究的深入推進(jìn)。面對這一挑戰(zhàn)，嚴(yán)歡團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑地提出了“設(shè)計(jì)人工病毒受體”的新設(shè)想，采取類似于“樂高積木”的模塊化設(shè)計(jì)思路，將完整的受體分解為“病毒結(jié)合域（VBD）”與“人工受體框架（ARS）”兩部分分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，最終通過分子嫁接獲得定制化病毒受體（Customized coronavirusreceptors,CVR）。
嚴(yán)歡團(tuán)隊(duì)從ACE2受體出發(fā)，以新冠病毒為研究模型，深入分析了影響受體功能性的關(guān)鍵因素，開發(fā)了一套適用于冠狀病毒的人工受體模塊化設(shè)計(jì)方案，并與David Veesler團(tuán)隊(duì)合作通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)手段進(jìn)一步揭示了人工受體發(fā)揮功能的分子機(jī)制。利用人工受體技術(shù)，嚴(yán)歡團(tuán)隊(duì)為來自6個(gè)不同亞屬的12種冠狀病毒設(shè)計(jì)了具有功能性的CVR。通過與石正麗團(tuán)隊(duì)合作，CVR感染模型成功實(shí)現(xiàn)了HKU5等冠狀病毒的分離培養(yǎng)。
相關(guān)專家點(diǎn)評這一研究成果認(rèn)為，該研究通過模塊化設(shè)計(jì)思路，開發(fā)出一套兼容性、可拓展的人工病毒受體設(shè)計(jì)策略，成功實(shí)現(xiàn)了多種冠狀病毒功能性受體的定制化設(shè)計(jì)。盡管本研究以冠狀病毒為主要研究對象，理論上該策略也可以為其他自然存在的病毒設(shè)計(jì)受體，但實(shí)現(xiàn)最佳受體功能的難度可能因病毒而異。通過為一些受體未明且缺乏感染模型的病毒設(shè)計(jì)人工受體，有望突破病毒學(xué)研究瓶頸，促進(jìn)相關(guān)病毒感染致病機(jī)制的基礎(chǔ)研究以及疫苗與抗病毒藥物的開發(fā)。
據(jù)悉，該論文是嚴(yán)歡團(tuán)隊(duì)繼2022年12月在Nature發(fā)文（揭示蝙蝠MERS相關(guān)冠狀病毒功能性受體）后的第二項(xiàng)重大研究成果。嚴(yán)歡、石正麗和David Veesler為論文的共同通訊作者；武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士生劉鵬、碩士生黃美玲，中國科學(xué)院武漢病毒所博士后郭華，華盛頓大學(xué)Matthew McCallum為論文的共同第一作者。該研究得到了武漢大學(xué)泰康生命醫(yī)學(xué)中心、國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
