新型冠狀病毒SARS-CoV-2（之前稱為2019-nCoV）導致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。在一項新的研究中，來自美國康奈爾大學的研究人鑑定出COVID-19抗病毒治療的一個潛在的靶標。相關研究結果於2020年4月6日在線發表在Antiviral Research期刊上，論文標題為「Coronavirus membrane fusion mechanism offers as a potential target for antiviral development」。
圖片來自Antiviral Research, 2020, doi:10.1016/j.antiviral.2020.104792。
這些研究人員起初著手分析了嚴重急性呼吸道症候群（SARS）冠狀病毒（SARS-CoV）和中東呼吸症候群（MERS）冠狀病毒（MERS-CoV）的結構和特徵，重點研究了刺突蛋白--特別是它的融合肽---如何讓這兩種冠狀病毒通過轉移它們的基因組來感染宿主細胞。隨著當前的COVID-19疫情的不斷加劇，他們將SARS-CoV和SARS-CoV-2的融合肽序列進行了比較，發現它們的序列匹配度高達93%。
康奈爾大學的Susan Daniel研究團隊專門研究細胞膜的生物物理學特性；康奈爾大學的Gary Whittaker研究團隊研究流感病毒和冠狀病毒進入宿主細胞。Daniel團隊和Whittaker團隊組成的一個聯合小組正在深入研究這種膜融合---冠狀病毒傳播機制的關鍵部分---的複雜過程。
膜融合是一個多步驟的過程，首先是冠狀病毒識別到它能夠感染的合適細胞類型。為了做到這一點，冠狀病毒會從化學環境中接受反饋，包括宿主細胞呈現的受體等線索。然後，冠狀病毒通刺突蛋白附著在宿主細胞表面的受體上。
接下來，作為刺突蛋白的一部分，融合肽直接與宿主細胞膜相互作用，促進膜融合而形成一個融合孔（fusion pore），或者說開口。然後，冠狀病毒通過這個融合孔將它的基因組轉移到宿主細胞中。這些基因組指令本質上控制了宿主的分子機器來產生更多的病毒。
這些研究人員發現與這種融合肽相互作用的鈣離子可以改變它的結構，以及它與細胞膜的相互作用方式，從而促進MERS-CoV和SARS-CoV感染。如今，他們將目光轉向SARS-CoV-2，這是因為這種融合肽在這三種冠狀病毒中都是一致的。
這些研究人員希望這項研究能夠闡明一些關於SARS-CoV-2/COVID-19的化學相關問題，比如SARS-CoV-2是如何進入人體的，是什麼化學線索促進了這個進入過程，以及為什麼這種冠狀病毒能夠如此容易地在呼吸道中複製。他們的研究結果可能有助於開發一種可以通過與融合肽相互作用阻止這種冠狀病毒進入宿主的抗體。
參考資料：
1.Tiffany Tang et al. Coronavirus membrane fusion mechanism offers as a potential target for antiviral development. Antiviral Research, 2020, doi:10.1016/j.antiviral.2020.104792.
2.Seeking COVID cures: Scientists find promising first step in antiviral treatment