病毒入侵靠两条糖链?冷冻电镜拍下小RNA病毒与整合素α2β1的结合细节(Nature Communications)

病毒入侵靠两条糖链?冷冻电镜拍下小RNA病毒与整合素α2β1的结合细节(Nature Communications)

两个糖基位点,成了病毒进门的把手
期刊:Nature Communications(IF 18.1,2025 JCR) 发表日期:2026-11-05
DOI:10.1038/s41467-026-79252-8 第一作者:Collins Oduor Owino(乌特勒支大学)
作者单位:乌特勒支大学兽医医学院病毒学系(荷兰)+牛津大学结构生物学部+Pirbright研究所
一句话结论:研究显示,整合素α2β1是马鼻病毒A型(ERAV)的功能性入侵受体:冷冻电镜与糖蛋白质组学揭示病毒以闭合构象结合α2链β螺旋桨,并同时利用α2 N112高甘露糖糖链与β1 N269唾液酸化糖链,任一糖位点突变即显著损害病毒入侵(体外细胞实验)。
CRISPRi筛选鉴定α2β1为ERAV受体
论文原文 Figure 1(图片来源:10.1038/s41467-026-79252-8)

一个悬了多年的问题:谁放病毒进门

马鼻病毒A型(ERAV)是小RNA病毒科成员,和口蹄疫病毒是近亲,在马群中引起呼吸道感染。小RNA病毒入侵依赖细胞表面受体,但ERAV用的哪个受体,长期没有定论。

受体决定的不只是嗜性——它是抗病毒干预最直接的靶点:受体堵住了,病毒连门都摸不到。

乌特勒支大学团队选择用无偏的手段重新回答这个问题:全基因组CRISPRi筛选。

筛选锁定α2β1,证据层层加码

在HEK293T细胞里逐条敲低基因,看哪条基因沉默后病毒进不来了——筛选结果指向整合素α2β1。

团队随后做了四重验证:CRISPR敲除α2β1的细胞抗感染;阻断抗体预处理后感染下降;可溶性受体竞争性结合也能挡住病毒;而在马成纤维细胞等天然易感细胞中,同样观察到对α2β1的依赖。

多重证据链交叉印证,α2β1作为ERAV功能性入侵受体的身份基本坐实。

冷冻电镜看清“握手”细节:蛋白加双糖

结构层面,冷冻电镜与糖蛋白质组学给出了此前从未见过的结合画面。ERAV以闭合构象附着在α2链的β螺旋桨结构域上,而且不依赖二价阳离子——这与许多整合素配体的经典结合方式不同。

更意外的是糖链的角色:病毒同时咬住α2链N112位的高甘露糖糖链,以及β1链N269位的唾液酸化糖链。两个糖位点像是两把辅助锁。

功能验证跟上了:把任一糖基化位点突变掉,病毒入侵效率显著受损;再把这个位点回补回去,入侵能力恢复——两条糖链都是必需的,不是锦上添花。

糖生物学视角的病毒学

这项研究把“蛋白受体”的概念又推进了一层:受体不仅指蛋白骨架,蛋白上挂的糖链也可以是病毒识别和入侵的直接介质。

对相关病毒(包括口蹄疫病毒这类农业意义重大近亲)而言,这提示干预设计可以瞄准糖代谢或糖链修饰通路——比如影响高甘露糖加工或唾液酸化的宿主因子。

当然,从结构机制到可用药物还有距离;且ERAV-α2β1体系是病毒特异的,其他小RNA病毒是否沿用同样策略需要逐一验证。

冷冻电镜结构与双糖链结合界面解析
论文原文 Figure 2(图片来源:10.1038/s41467-026-79252-8)

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:乌特勒支大学兽医医学院病毒学系(荷兰)+牛津大学结构生物学部+Pirbright研究所
通讯作者:见原文

本文为基于上述论文的原创科普解读,写作过程中仅引用其公开摘要与图表信息;数据与结论以论文原文为准。发布于 2026-11-05 检索窗口。

特别声明

1、本页面内容包含部分的内容是基于公开信息的合理引用;引用内容仅为补充信息,不代表本站立场。

2、若认为本页面引用内容涉及侵权,请及时与本站联系,我们将第一时间处理。

3、其他媒体/个人如需使用本页面原创内容,需注明“来源:[生知库]”并获得授权;使用引用内容的,需自行联系原作者获得许可。

4、投稿及合作请联系:info@biocloudy.com。