Cell Sub-Journal: 中国小组发现了一种新的蝙蝠冠状病毒，并证明了该新冠冕起源于自然

最新研究表明，去年在云南Yunnan腊县获得的蝙蝠样本中发现了一种新的冠状病毒. 该病毒与最长的编码基因区域1ab％的新冠状病毒（SARS-CoV-2）的一致性为97.2. 同时，研究小组还发现，在这种新的冠状病毒中，在S蛋白（穗糖蛋白）S1和S2的连接处插入了三个残基PAA. 因此，他们认为SARS-CoV-2位于S1和S2的交界处. 这四个氨基酸的插入不是“人工痕迹”，有力地证明了它是源自自然的.

当地时间5月10日，来自山东省第一医科大学的最新出版物“与SARS-CoV-2紧密相关的新型蝙蝠冠状病毒在S1蛋白的S1 / S2裂解位点包含自然插入”. 中国科学院西双版纳热带植物园高等学校新传染病流行病学实验室，中国科学院北京生命科学研究院，武汉病毒研究所，中国科学院研究员，中国微生物研究所科学院和澳大利亚悉尼大学给出了这些结论.

在本文中，研究团队报告了一种新的蝙蝠衍生的冠状病毒，名为RmYN02. 该冠状病毒是从2019年5月至2019年10月从中国云南省收集的227只蝙蝠的基因组分析中鉴定的.

研究表明，RmYN02与新冠状病毒SARS-CoV-2在整个病毒基因组中的同源性为93.3％，而最接近SARS-CoV-2的1ab基因中的同源性为97.2％. 相比之下，RmYN02受体结合域（RBD）和SARS-CoV-2序列同源性低（61.3％），可能不与血管紧张素转化酶2（ACE2）结合.

然而，类似于SARS-CoV-2，RmYN02的特征是在S蛋白的S1和S2亚基的切割位点有多个氨基酸插入. 研究小组认为，这是有力的证据证明这种插入事件可以自然发生.

这些数据表明计算机病毒源于，SARS-CoV-2来自蝙蝠和其他野生动物中存在的病毒之间的多种自然重组.

本文的通讯作者是石卫峰，山东第一医科大学基础医学院病原生物学研究所所长，山东省高校新传染病流行病学实验室主任. 中国科学院西双版纳热带植物园综合保护中心的致病机理研究组和项目研究员毕玉海，以及景观生态学团队的负责人兼副教授爱丽丝·凯瑟琳·休斯. 该研究先前于当地时间3月5日发布在bioRxiv预印站上.

新的冠状病毒的起源还不清楚，野生动物中仍然有很多冠状病毒

SARS-CoV-2在中国和其他地区造成了史无前例的肺炎流行，并引起了全世界对公共卫生的关注. 尽管蝙蝠被认为是最可能成为SARS-CoV-2的天然宿主，但该病毒的起源仍不清楚.

系统进化分析表明，SARS-CoV-2是一种不同于SARS-CoV和MERS-CoV的新型冠状病毒. 到目前为止，与SARS-CoV-2关系最密切的病毒是RaTG13，该病毒是2013年由中国科学院武汉病毒研究所的史正立团队从2013年采集的中国菊花蝙蝠标本中分离出来的. 该菌株与新冠状病毒具有96.1％的核苷酸同源性和92.9％的S基因同源性. 这些数据再次表明，蝙蝠是冠状病毒的重要宿主.

但是，值得注意的是，香港大学公共卫生学院新兴传染病国家重点实验室关毅教授，广西医科大学胡艳玲教授和华南农业大学沉永义教授岭南现代农业科学技术实验室教授的研究小组和肖丽华教授的研究小组之前都曾报告过马来穿山甲中存在SARS-CoV-2冠状病毒. 这些穿山甲被非法走私到广西和广东.

研究小组提到，尽管在这些穿山甲中检测到的冠状病毒在全基因组水平上比RaTG13和SARS-CoV-2更远离SARS-CoV-2，但它们位于S蛋白受体结合域（ RBD）与SARS-CoV-2非常相似.

因此，尽管尚不清楚穿山甲是否是SARS-CoV-2向人类传播的中间宿主，但它们可能在冠状病毒的生态和进化中起重要作用.

他们相信穿山甲中发现的这些病毒可以表明野生动物中仍存在大量冠状病毒样品，其中一些可能直接参与了SARS-CoV-2的出现.

一种新的蝙蝠冠状病毒RmYN02

该论文提到，从2019年5月到2019年10月，研究团队从云南Men腊县的227只蝙蝠中收集了302个样本. 这些蝙蝠属于20种不同的物种，大多数样品来自马来西亚犀牛（n = 48，21.1％），幼体沙棘（n = 41，18.1％）和犀牛（n = 39，17.2％）. 样本来自各种组织，包括翼膜（219），肺（2），肝（3）和粪便（78）.

除三只蝙蝠外，所有其他蝙蝠均在存活时进行采样和释放.

使用下一代宏基因组测序技术，研究团队首先锁定了两个初步共有序列. 这些序列产生的样品来自2019年5月6日至2019年7月30日的马拉巴尔蝙蝠的11个粪便. 经过一系列验证步骤，研究团队获得了部分（23395bp）和完整（29671bp）蝙蝠冠状病毒基因组序列，命名为BetaCoV / Rm / Yunnan / YN01 / 2019（RmYN01）和BetaCoV / Rm / Yunnan / YN02 / 2019（RmYN02）.

相比之下，RmYN02与SARS-CoV-2密切相关，显示93.3％的核苷酸序列同一性，但在全长基因组水平上，RaTG13和SARS-CoV-2的一致性更高（96.1％）. 在大多数基因组区域（例如1ab，3a，E，6、7a，N和10），RmYN02和SARS-CoV-2非常相似（> 96％序列同一性）. 特别是，最长编码基因区1ab（n = 21285）中RmYN02与SARS-CoV-2的同一性达到97.2％.

然而，S基因中RmYN02和SARS-CoV-2的序列同一性（核苷酸71.8％，氨基酸72.9％）远低于RaTG13和SARS-CoV-2之间的97.4％. 还值得注意的是，RBD中RmYN02和SARS-CoV-2的氨基酸同源性仅为62.4％. 来自广东的穿山甲冠状病毒和SARS-CoV-2在RBD中具有97.4％的氨基酸同源性，在RBD区域中与SARS-CoV-2最接近.

SARS-CoV-2的同源性模型，S蛋白的体外实验和三维结构分析均显示，SARS-CoV-2与SARS-CoV一样，也可以使用ACE2作为细胞受体. 研究小组还使用同源性模型分析了RmYN02，RaTG13和两个穿山甲CoV的RBD.

研究发现，RmYN02 RBD中的氨基酸缺失在受体结合位点附近形成了两个比SARS-CoV-2 RBD短的环. 重要的是，RmYN02中缺少SARS-CoV，SARS-CoV-2，RaTG13，pangolin / MP789 / 2019，pangolin / GX / P5L / 2017的外部子域中的保守二硫键. 研究小组推测，这些缺失可能导致构象变化，从而减少RmYN02 RBD与ACE2的结合，甚至导致不结合.

当然，具有环缺失的SAMS相关冠状病毒（包括RmYN02，ZXC21和Z5）也可能使用我们目前不知道的受体.

值得一提的是，先前的研究表明，RBD中的六个氨基酸残基（L455，F486，Q493，S494，N501和Y505）是SARS-CoV-2与有效结合的主要决定因素. ACE2因子的受体. 与同源性建模一致，穿山甲/ MP789 / 2019在所有6个位置均具有与SARS-CoV-2相同的氨基酸残基. 相反，RaTG13，RmYN02，RmYN01和SARS-CoV-2在一个位置都具有相同的氨基酸残基.

研究小组认为，这种进化模型是重组和自然选择的复杂组合.

研究小组还对RmYN02，RaTG13，SARS-CoV-2和穿山甲中的蝙蝠冠状病毒进行了系统发育分析. 与先前的研究一致，穿山甲β-CoVs形成两个亚型. 但是，本文提到穿山甲是否是这些病毒的天然贮藏库，或者是否独立于蝙蝠或其他野生动物而获得，都需要进一步验证.

更值得注意的是，在大多数病毒基因组中，RmYN02最接近SARS-CoV-2，尽管两种病毒之间的分支距离仍然很长. S基因树表明SARS-CoV-2更接近于RaTG13并且离RmYN02更远，这表明后者已经在S基因中进行了重组. 在RBD的系统发育树中计算机病毒源于，SARS-CoV-2和穿山甲CoV / GD关系最密切，与蝙蝠病毒相距甚远，再次表明发生了重组. 最后，完整的依赖RNA的RNA聚合酶（RdRp）基因（通常用于RNA病毒的系统发育分析）系统发育分析表明，RmYN02，RaTG13和SARS-CoV-2形成了完全不同形式的穿山甲病毒亚组.

SARS-CoV-2是自然来源，可以通过重组获得

类似于禽流感病毒（AIV）血凝素（HA）蛋白，冠状病毒S蛋白在功能上分为两个亚基S1和S2. 据信在一些AIV亚型的切割位点插入多碱基氨基酸与致病性增强有关.

值得注意的是，SARS-CoV-2的特征之一是在S1和S2的连接处插入了四个氨基酸，这在其他β-冠状病毒的其他谱系中尚未观察到. 该插入称为弗林蛋白酶切割位点，是SARS-CoV-2特有的，目前可在所有检测到的SARS-CoV-2序列中找到.

研究小组还发现，在RmYN02的S1和S2的连接处插入了三个残基PAA. 他们认为这很重要. “尽管SARS-CoV-2插入的残基（及其产生的核苷酸）与RmYN02中的残基不同，但可以证明它们是独立的插入事件，并且在野生动物（蝙蝠）中强烈出现. 是自然起源的，可以通过重组获得. ”

因此，这些数据有力地表明了SARS-CoV-2的自然起源.

此外，研究小组再次确定RmYN02的蝙蝠宿主是马来西亚犀牛，与从蝙蝠标本中获得的序列（GenBank登录号MK900703）100％相同.

马来菊和菊花广泛分布于中国西南地区和. 该论文提到，通常，这些蝙蝠不会长距离迁移，并且非常合群. 它们可能生活在同一个洞穴中，这可能促进它们之间的病毒交换和重组.

值得注意的是，科学家从肛门拭子中发现了RaTG13，从粪便中发现了RmYN02. 因此，粪便是蝙蝠将病毒传播给其他动物，特别是可以利用洞穴环境的物种的一种简单但可行的方法.

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