已有许多结构生物学研究阐明了新冠病毒刺突蛋白、受体ACE2及中和抗体的结构基础，然而对于刺突蛋白聚糖的了解还较少。SARS-CoV-2 S蛋白携带22个N糖基化位点，17个O糖基化位点。Cryo-EM揭示蝙蝠RaTG13、穿山甲PCoV_GX刺突蛋白三聚体1个RBD与S蛋白原聚体3个Asp(N165/234/370)接触。但是N370糖基化在新冠病毒进化过程中发生T372A突变丢失。但是这种NST基序Sarbecovirus亚属如SARS-like蝙蝠冠状病毒中高度保守。近日，清华大学生命学院王新泉团队、医学院张林琦团队联合微软亚洲研究院共同在Cell Research上发表题为“Loss of Spike N370 glycosylation as an important evolutionary event for the enhanced infectivity of SARS-CoV-2”。

研究中构建了携带A372T突变的新冠假病毒，A327T突变导致细胞水平病毒感染能力下降50倍，而携带T372A突变的蝙蝠病毒感染能力则明显增强。抑制TMPRSS2并不改变病毒感染能力。这些结果都表明N370糖基化丢失对病毒感染人至关重要。

SPR和动力学模拟都揭示了N370糖基化对蝙蝠病毒受体结合能力增强起到重要作用。冷冻电镜解析近原子结构，研究者发现A372T突变导致关闭状态的S三聚体比例提高至84%，因此丢失糖基化促进了刺突蛋白的开放。

该研究揭示了刺突蛋白糖基化在新冠病毒进化中的作用。

清华大学生命科学学院王新泉教授、清华大学医学院张林琦教授与微软亚洲研究院王童博士为本文的共同通讯作者。王新泉教授课题组博士生张姝媛与张林琦教授课题组博士生梁清泰为本文的共同第一作者。电镜数据采集和计算工作在国家蛋白质科学研究（北京）设施的冷冻电镜平台和生物计算平台完成，质谱分析工作由蛋白质研究技术中心蛋白质化学与组学平台完成。本工作获得北京市结构生物学高精尖创新中心、北京市生物结构前沿研究中心、蛋白质科学教育部重点实验室、科技部重大科学研究计划专项、清华大学“春风基金”的大力支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41422-021-00600-y

本文转载自清华大学生命学院