石正麗新研究:需持續(xù)監(jiān)控蝙蝠 中華菊頭蝠是SARS病毒的宿主

　　SARSr-CoV刺突基因通過正向選擇與中華菊頭蝠ACE2共同進化

　　為了測試作用于SARS病毒刺突蛋白和中華菊頭蝠ACE2基因可能存在的選擇壓力，他們使用PAML軟件包的編碼ml程序來分析單個密碼子的非同義突變與同義突變的比值(dN/dS比值)。通過分析了完整的編碼SARS相關(guān)冠狀病毒刺突蛋白的基因序列，并比對了來自中華菊頭蝠樣本的9個SARS相關(guān)冠狀病毒刺突蛋白的基因序列。

　　研究發(fā)現(xiàn)模型允許密碼子在正向選擇(M2a和M8)下進化。在模型M8(初始種子值ω(dN / dS) = 1.6,密碼子頻率= F3X4), 20個密碼子(p > 0.95)以dN / dS > 1的速率正向選擇，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)顯示，298個密碼子中有17個被發(fā)現(xiàn)位于RBD區(qū)域，面向受體ACE2。此外，在SARS-CoV刺突中出現(xiàn)的5個密碼子(442、472、479、480和487)，此前已被確定對人類ACE2的結(jié)合親和力有顯著影響。

　　接下來，他們通過比對本研究獲得的以及從GenBank下載的25個中華菊頭蝠ACE2基因序列，對中華菊頭蝠ACE2基因進行分析。他們發(fā)現(xiàn)在模型M8中，12個密碼子(2.3%,p > 0.95)以dN / dS > 1的速率進行正向選擇，其中8個密碼子(31、24、27、34、35、38、41、42)對應(yīng)于人類ACE2的殘留物，這些密碼子直接參與人類SARS病毒刺突蛋白的接觸。

　　他們還分析了中菊頭蝠(R. affinis)的ACE2基因，有報道稱該基因偶爾也能結(jié)合SARS相關(guān)冠狀病毒。利用本研究獲得的23個來自中菊頭蝠的ACE2基因序列比對，發(fā)現(xiàn)中菊頭蝠ACE2在整個編碼區(qū)不同個體間的保守性比中華菊頭蝠ACE2更強，并且沒有觀察到明顯的正向選擇位點(數(shù)據(jù)未顯示)。

　　此外，通過查詢單核苷酸多態(tài)性(SNP)數(shù)據(jù)庫，他們發(fā)現(xiàn)人類ACE2基因中的SNPs在整個編碼區(qū)域隨機產(chǎn)生。雖然在人類ACE2中發(fā)現(xiàn)了兩個具有非同義突變(T27A和E35K)的SNP位點，但它們在全球人群中都顯示出罕見的頻率(頻率分別為0.00001和0.00002)。這些結(jié)果表明，在蝙蝠SARS相關(guān)冠狀病毒刺突蛋白與中華菊頭蝠ACE2的交界面發(fā)生了正向選擇。