尋找會對抗新冠病毒的人類及其他靈長類的ACE2突變
目前已知人類會感染新冠病毒，但其他靈長類呢? 新冠病毒是透過其 S-蛋白（spike protein, 刺突蛋白）與人類 ACE2（血管收縮素轉化酶2）的結合而感染人類。ACE2在與 S-蛋白結合的介面上有 27 個胺基酸，如果在這些位點上產生突變則很可能影響ACE2與S-蛋白結合的親和力，進而影響感染效率。從人類基因序列數據庫中，我們在這27個位點上找到了 9 個突變。我們用實驗來評估每個突變對兩個蛋白結合親和力的影響，發現9 個突變都會影響結合親和力，其中6個會降低結合親和力，甚至完全不會結合，另外3個會增強結合親和力50%至100%。再者，我們收集了57種非人類靈長類物種的ACE2基因序列。在人猿和舊世界猴子之中並沒有發現新的突變。但是在所有我們研究的11種新世界猴子中，都有四個突變，且每個突變都會導致結合親和力大幅地降低，菲律賓眼鏡猴也擁有此類突變中的其中三個。同時在我們研究的 19 種低等靈長類物種中有 18 種都有一個會導致結合親和力大大降低的突變。基於這些發現，我們推測靈長類動物的共同祖先對新冠病毒具有很強的抵抗力，而新世界猴子的共同祖先對新冠病毒具有完全的抵抗力，菲律賓眼鏡猴也是如此，但人猿和舊世界猴子則是與人類一樣容易被感染。本研究及其結果發表在Molecular Biology and Evolution，是分子演化界最好的期刊之一 (IF=16.24)。本合作團隊包括清華大學王慧菁副教授實驗室，Wayne State University曾彥淵副教授實驗室及中研院李文雄特聘研究員實驗室。
論文全文：
Maloyjo Joyraj Bhattacharjee, Jinn-Jy Lin, Chih-Yao Chang, Yu-Ting Chiou, Tian-Neng Li, Chia-Wei Tai, Tz-Fan Shiu, Chi-An Chen, Chia-Yi Chou, Paromita Chakraborty, Yan Yuan Tseng*, Lily Hui-Ching Wang*, Wen-Hsiung Li*(2021)Identifying Primate ACE2 Variants That Confer Resistance to SARS-CoV-2. Molecular Biology and Evolution, 38(7): 2715–2731
https://doi.org/10.1093/molbev/msab060
