新冠病毒突变株B.1.351简介

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新冠病毒突变株B.1.351简介

新冠病毒（SARS-CoV-2）的突变是病毒的进化方式。在不破坏SARS-CoV-2关键生化表型的前提下，通过抗体靶向位点固定突变，引发抗原表位漂移，以逃避相关抗体的识别。目前已报到的SARS-CoV-2超突变主要有欧洲流行变异株D614G、英国变异株B.1.1.7（501Y.V1）、南非变异株B.1.351 (501Y.V2)、丹麦水貂变异株以及最近发现的巴西亚马逊州变异株P.1(501Y.V3)。其中最受关注的就是南非变异株B.1.351。

B.1.351变异株出现于2020年8月，截至2020年12月底，南非由B.1.351引起的感染比例已超80%。研究人员对南非190个样本序列进行分析，结果显示与南非第一波流行的主要谱系B.1.1.54、B.1.1.56以及C.1相比，B.1.351整个基因组和棘突区域的核苷酸替换和氨基酸变化数量最多，呈现明显的超突变。B.1.351在棘突蛋白（S）上有10个突变点分别是：

a）位于S1 N末端结构域（NTD）的L18F、D80A、D215G、L242_244del（或L242H）、R246I；

b）位于受体结合域（RBD）上的K417N、E484K、N501Y；

c）位于S1 C末端结构域的D614G；

d）位于S2上的A701V。

RBD突变位点对SARS-CoV-2功能的影响

1、对亲和力及传播性的影响

a) N501Y突变

N501位于SARS-CoV-2受体结合基序（RBM）上，是区分SARS-CoV-2和SARS-CoV的关键部位之一。N501与人类ACE2（hACE2）的Y41以氢键连接，参与hACE2极性接触区结合环的形成；N501还能稳定hACE2上的结合热点残基K353。N501突变后，残基的极性特征降低，与hACE2的亲合力增强， SARS-CoV-2的可传播性增强。

b) E484K突变

E484也存在于RBM上，并与hACE2的热点残基K31相互作用。该突变可能使SARS-CoV-2与hACE2的亲和力适度增强。

c) K417N突变

K417是SARS-CoV-2和SARS-CoV的RBD-hACE2复合体最显著的区别位点，是SARS-CoV-2中一个与hACE2相互作用的独特残基。K417与hACE2的D30在中心接触区形成盐桥相互作用。深度突变扫描表明K417N突变对hACE2亲和力的影响很小。

2、对抗体中和效率的影响

数据显示RBD是SARS-CoV-2免疫血清中90%的中和活性靶点。RBD的突变可能会影响中和抗体（NAbs）的中和效率。N501Y、E484K及K417N的突变会对两类NAbs的中和作用有影响。第一类NAbs由VH3-53基因片段编码，其中心是棘突残基K417，可阻断hACE2，仅与“up”RBD结合，可交联单个三聚体内的相邻RBD。第二类NAbs与穗状残基E484结合，可阻断hACE2，与”up”和“down”RBD结合，并与相邻RBD接触。K417N/N501Y突变将消除与第一类NAbs的关键作用，可能导至该位点的免疫逃逸。E484是一个显性中和表位，E484K突变可以使SARS-CoV-2有效避开第二类中和抗体，E484K突变已被证明对该类NAbs和恢复期血清产生耐药性。

参考文献

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