Nat：ACE2 结合是冠状病毒 sc的祖先和可演化特征

邓文龙

Nature：ACE2 结合是冠状病毒 sarbecoviruses 的祖先和可演化特征

领研网

2022/04/11

论文
论文标题：ACE2 binding is an ancestral and evolvable trait of sarbecoviruses
作者：Tyler N. Starr, Samantha K. Zepeda, Alexandra C. Walls, Allison J. Greaney, Sergey Alkhovsky, David Veesler & Jesse D. Bloom
期刊：Nature
发表时间：2022/02/03
数字识别码：10.1038/s41586-022-04464-z
摘要：Two different sarbecoviruses have caused major human outbreaks in the past two decades1,2. Both of these sarbecoviruses, SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2, engage ACE2 through the spike receptor-binding domain2,3,4,5,6. However, binding to ACE2 orthologues of humans, bats and other species has been observed only sporadically among the broader diversity of bat sarbecoviruses7,8,9,10,11. Here we use high-throughput assays12 to trace the evolutionary history of ACE2 binding across a diverse range of sarbecoviruses and ACE2 orthologues. We find that ACE2 binding is an ancestral trait of sarbecovirus receptor-binding domains that has subsequently been lost in some clades. Furthermore, we reveal that bat sarbecoviruses from outside Asia can bind to ACE2. Moreover, ACE2 binding is highly evolvable—for many sarbecovirus receptor-binding domains, there are single amino-acid mutations that enable binding to new ACE2 orthologues. However, the effects of individual mutations can differ considerably between viruses, as shown by the N501Y mutation, which enhances the human ACE2-binding affinity of several SARS-CoV-2 variants of concern12 but substantially decreases it for SARS-CoV-1. Our results point to the deep ancestral origin and evolutionary plasticity of ACE2 binding, broadening the range of sarbecoviruses that should be considered to have spillover potential.

所属学科：
病毒学

（导读 阿金）两种不同的冠状病毒曾先后引发疫情大暴发。本研究使用高通量评估跟踪了大范围冠状病毒sarbecoviruses和ACE2同源基因序列的ACE2结合演化史，发现ACE2结合是sarbecoviru受体结合结构域的祖先性状。而且ACE2结合还具有高度的可进化性，单个氨基酸突变即可结合新的ACE2同源基因序列。该结果指出了ACE2结合的祖先深层起源以及演化可塑性。

文章标签
冠状病毒
sarbecoviruses
ACE2结合
同源基因序列

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04464-z

https://www.linkresearcher.com/t ... 1-ab6d-6f39e52f8e0b



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http://www.kaseisyoji.com/forum.php?mod=forumdisplay&fid=10

邓文龙

译：

自然 ：ACE2 结合是 sarbecoviruses 的祖先和可进化特征

泰勒·N·斯塔尔，萨曼莎·K·泽佩达，亚历山德拉 C. 沃尔斯，艾莉森·J·格雷尼，谢尔盖·阿尔霍夫斯基大卫维斯勒&杰西·D·布鲁姆

自然 体积 603 , 页面913–918 ( 2022 )引用这篇文章

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3引文

第178章

指标细节

抽象的
在过去的二十年中，两种不同的 sarbecovirus 引起了重大的人类爆发1、2。这两种 sarbecovirus，SARS-CoV-1 和 SARS-CoV-2，都通过刺突受体结合域2、3、4、5、6与ACE2结合。然而，在更广泛的蝙蝠sarbecoviruses 7、8、9、10、11 中，仅偶尔观察到与人类、蝙蝠和其他物种的ACE2直系同源物的结合。在这里，我们使用高通量检测12追踪 ACE2 在多种 sarbecovirus 和 ACE2 直系同源物之间结合的进化历史。我们发现 ACE2 结合是 sarbecovirus 受体结合域的祖先特征，随后在某些进化枝中丢失了。此外，我们发现来自亚洲以外的蝙蝠 sarbecovirus 可以与 ACE2 结合。此外，ACE2 的结合是高度可进化的——对于许多 sarbecovirus 受体结合结构域，有单个氨基酸突变能够与新的 ACE2 直系同源物结合。然而，单个突变的影响在病毒之间可能存在很大差异，如 N501Y 突变所示，该突变增强了几种关注的 SARS-CoV-2 变体与人类 ACE2 结合的亲和力12但对于 SARS-CoV-1，它会大大降低。我们的结果指出了 ACE2 结合的深层起源和进化可塑性，拓宽了应该被认为具有溢出潜力的 sarbecovirus 的范围。

主要的
SARS-CoV-2 和 SARS-CoV-1 都使用人类 ACE2 作为其受体2、3、4、5、6。对蝙蝠的采样已鉴定出多个具有受体结合域 (RBD) 的 sarbecoviruses 谱系，它们表现出不同的 ACE2 结合特性7、8、9、10、11、13、14、15、16、17、18、19通过交换重组8 , 19 , 20. 在 SARS-CoV-2 出现之前，所有具有与任何 ACE2 直系同源物结合能力的蝙蝠 sarbecovirus 都含有与 SARS-CoV-1 相关的 RBD，并且是从中国西南部云南省的中华犀和亲缘犀蝙蝠中采集的7，8、11、21、22。_ _ _ _ _ _ 最近，在亚洲更广泛地发现与 ACE2 结合的与 SARS-CoV-2 相关的 sarbecovirus，并来自更广泛的Rhinolophus物种2、16、23、24、25. 然而，在东南亚（RBD 进化枝 2）7、8、17 采集的一组流行的 sarbecovirus RBD 中未观察到 ACE2 结合，在来自非洲和欧洲的远缘相关 sarbecovirus（RBD 进化枝 3）7中也未观察到ACE2结合，19（图1a）。因此，不清楚 ACE2 结合是否是 sarbecovirus RBDs 的祖先特征，在某些 RBD 谱系中已经丢失，或者是最近在亚洲 sarbecovirus RBDs 的一个子集中获得的特征19 , 20。由于 ACE2 在Rhinolophus蝙蝠中也是可变的，特别是在被 sarbecovirus 识别的表面26中，27、28，重要的是要了解sarbecovirus如何通过氨基酸突变获得与新的 ACE2 直系同源物（包括人类的同源物）结合的能力。

详：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04464-z



自然  文章  文章
发表：2002 年 6 月 20 日
血管紧张素转换酶 2 是心脏功能的重要调节剂

https://www.nature.com/articles/nature00786



自然  字母  文章
发表：2003 年 11 月 27 日
血管紧张素转换酶 2 是 SARS 冠状病毒的功能性受体

https://www.nature.com/articles/nature02145