新冠病毒在全球持续蔓延，德尔塔变异毒株(B.1.617.2)最早在印度发现,迅速传播至其他地区并占据主导，近期国内出现的疫情也是由德尔塔变异株引起的。相比于原始毒株，德尔塔变异株传播能力提高了一倍，导致患者体内病毒载量明显增加，而且对于现有的疫苗已产生了一定抗性。此外，伽马和卡帕变异株也有一定范围的传播。然而目前对于变异毒株的结构和功能的研究还很少。近日，哈佛医学院陈冰团队解析了变异病毒刺突蛋白结构，阐明了不同变异毒株的膜融合差异，为理解病毒侵染动态提供了更多细节，相关研究发表在Science上。 

　　研究者为了探究德尔塔变异毒株的高传播力是否是由于刺突蛋白更有效的膜融合，进行了细胞间融合试验，结果发现在较长时间后德尔塔刺突蛋白融合效率明显高于其他毒株，甚至能够侵染低水平表达ACE2的HEK293细胞。伪病毒中和试验也表明德尔塔变异株在60min就能建立感染，明显快于其他毒株。 

　　利用SDS-PAGE，研究者分析了不同突变株刺突蛋白三种构象(融合前S三聚体、融合后S2三聚体、解离S1单体)的变化，发现不同与其他突变株存在多个构象状态，德尔塔刺突蛋白仅有单一的融合前三聚体构象。利用生物膜层干涉技术，定量测定刺突蛋白三聚体和ACE2、抗S蛋白抗体的结合能力。伽马突变体结合明显强于原始毒株，这主要是由于其RBD区域K417T、E484K、N501Y的突变，卡帕和德尔塔突变体亲和力介于原始毒株和伽马毒株间。德尔塔变异株并没有表现出很高的ACE2结合能力，这可能是ACE2诱导S1解离所致。突变体结合抗体的能力有一定程度变化，在德尔塔变异株中2个靶向刺突蛋白NTD-1的抗体结合能力丧失，中和活性也有类似变化。总体而言，卡帕和伽马突变株对抗体的免疫逃逸能力强于德尔塔毒株。 

　　通过冷冻电镜技术解析刺突蛋白三聚体全长，在所有突变体中Asn343糖基化都很明显，聚糖能够与邻近的RBD结合，稳定3-RBD-向下构象。同时，融合肽近端(FPPR)在调节S蛋白稳定性和结构重排中发挥重要作用，在德尔塔变异株中该区域发生了构象改变。与原始毒株相比，德尔塔突变体最显著的差异是刺突蛋白NTD部分，在该区域包含3个点突变(T19R,G142D和E156G)和2个缺失突变(F157del和R158del)，突变导致了NTD-1附近的抗原表位明显改变，这与之前的发现相吻合，RBD区域L452R和T478K突变没有产生很大影响。 

　　研究者基于上述发现，认为德尔塔病毒占据优势的主要原因在于其高效的膜融合能力而非与受体的高亲和力。 

   （来源：生命科学前沿） 

　　原文出处：Zhang J, Xiao T, Cai Y, Lavine CL, Peng H, Zhu H, Anand K, Tong P, Gautam A, Mayer ML, Walsh RM, Jr, Rits-Volloch S, Wesemann DR, Yang W, Seaman MS, Lu J, Chen B. Membrane fusion and immune evasion by the spike protein of SARS-CoV-2 Delta variant. Science. 2021 Oct 26:eabl9463. doi: 10.1126/science.abl9463. Epub ahead of print. PMID: 34698504. 

　　链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34698504/