中研院發現:人類ACE2突變致難以對抗武漢病毒 登國際頂尖期刊

2021/07/22 14:22

中研院院士李文雄和清華大學副教授王慧菁團隊從靈長類的基因序列中分析發現,ACE2的突變攸關對於武漢肺炎病毒的耐受性。(資料照,路透)

〔記者楊媛婷/台北報導〕去年初全球武漢肺炎(新型冠狀病毒病,COVID-19)爆發以來,全球已超過1.9億人確診,武漢肺炎的病毒透過其S蛋白(刺突蛋白)和人類的ACE2(血管收縮素轉化酶2)結合,導致人類感染。中研院院士李文雄和清華大學副教授王慧菁率領團隊,比對人類與非人類靈長類物種的ACE2基因序列後發現並推測,所有靈長類的共同祖先對於武肺病毒有一定程度的抵抗力,但隨著演化,新世界猴子因為ACE2產生4個胺基酸突變,所以可以完全抵抗病毒;然而,舊世界猴子經演化後,原本祖先具有可一定程度對抗病毒的ACE2有一胺基酸產生突變,因此變得容易被感染。

李文雄和王慧菁團隊研究所使用的病毒株為最原始的武漢株。李文雄表示,病毒感染人類,是透過病毒的S蛋白跟人類的ACE2結合。 ACE2與S蛋白結合的介面上有27個胺基酸,如果介面上的氨基酸有突變,就可能會增強或減弱病毒跟人體結合的親和力。李文雄和王慧菁團隊從人類基因數據庫中找到9個ACE2突變點,由實驗測試結果,發現其中6個會降低結合親合力、另外3個則會增強結合親和力的50%到100%。

該團隊又透過人類與其他非人類靈長類動物的基因序列比對,進一步發現,新世界的猴子(主要分布在美洲大陸)因為有4個胺基酸產生突變,使得新世界猴子不會受到武肺病毒感染,另外菲律賓眼鏡猴,因為具有3個突變點,因此也不易受到感染;但是舊世界猴子(主要分布在洲、亞洲)則容易受到武肺病毒感染,也就是說透過這樣的分析可以進一步探討ACE2的突變為什麼會改變ACE2對病毒的親和力。

該團隊收集了57種非人類靈長動物的ACE2基因序列,發現在人猿和舊世界猴子的ACE2序列與人類的一樣,並沒有新的突變,所以人猿和舊世界猴子跟人類一樣容易被感染。

李文雄和王慧菁團隊的研究,有助於了解靈長類動物對武肺狀病毒易感性的演化,其結果發表在分子演化學的權威期刊《分子生物學與進化(Molecular Biology and Evolution)》。