病毒入侵受体新机制:整合素α2β1上两条糖链成关键,冷冻电镜揭示小RNA病毒三重识别(Nature Communications)
一个悬了很久的受体问题
马鼻病毒A型(ERAV)是小RNA病毒科的一员,和口蹄疫病毒是近亲,引起马的呼吸道感染。小RNA病毒入侵细胞通常要借用整合素这类细胞表面分子,但ERAV到底用哪个受体,一直没有定论。
团队用的是直接了当的策略:在HEK293T细胞里做全基因组CRISPRi筛选,看关掉哪个基因病毒就不感染——答案是整合素α2β1。
随后的验证一环扣一环:敲除该整合素的细胞抵抗感染,用阻断抗体预处理或加入可溶性受体也能挡住病毒,而且在包括马成纤维细胞在内的多种细胞类型上都成立。
冷冻电镜拍下意外细节
结构层面更出人意料。经典的整合素识别通常需要整合素处于开放激活构象、并依赖二价阳离子稳定结合——ERAV全不按常理出牌:冷冻电镜显示它结合的是闭合构象的α2β1,附着位点在α2链的β-propeller结构域,结合过程不依赖二价阳离子。
糖蛋白质组学进一步发现两条被病毒利用的糖链:α2链N112位的高甘露糖糖链,和β1链N269位的唾液酸化糖链。
功能验证把故事闭合:敲掉相应糖基转移酶的细胞不容易被感染,把糖链位点突变后再“敲回”完整受体,感染恢复——两条糖链都直接影响病毒进入。
为什么这个细节值得发Nature子刊
病毒-受体识别的教科书图景是“蛋白认蛋白”,糖链常被当作背景修饰。这项研究首次记录了一条蛋白界面加两条不同糖链的三重识别组合。
对小RNA病毒,这意味着入侵抑制剂的设计空间不止在蛋白界面——靶向宿主糖链加工酶或阻断糖链识别都可能成为干预点。
对口蹄疫病毒这个农业上极重要的近亲,同样的结构思路也可能适用,相关探索值得跟进。
信息来源
论文:Two distinct α2β1 integrin glycan interactions mediate cell entry of a picornavirus
期刊:Nature Communications,IF 18.1(2025 JCR 参考)
DOI:10.1038/s41467-026-79252-8
第一作者单位:乌得勒支大学病毒学系(荷兰)+牛津大学结构生物学部+Pirbright研究所(英国)
通讯作者:见原文