2019-nCoV的RNA genome及各個蛋白的胺基酸序列如下面的NCBI網站:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MN908947
SARS-CoV genome所對應的蛋白排列如下:
https://www.nature.com/articles/nri1732
把ORF(Open reading frame)-1a + 1b(orf1ab polyprotein)的胺基酸序列輸入NCBI Protein Blast:
https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi?PROGRAM=blastp&PAGE_TYPE=BlastSearch&LINK_LOC=blasthome
按下「BLAST」可得到下列比對:
如上圖,目前在NCBI 可查到三個2019-nCoV orf-1ab polyprotein的胺基酸序列,與之最相似的是Bat SARS-like coronavirus (AVP78030.1),相似度95.55%;2019-nCoV與2003年造成SARS的病毒之一SARS coronavirus GZ02的相似度只有86.15%。
把2019-nCoV Spike protein的胺基酸序列輸入NCBI Protein Blast:
最相似的是Bat SARS-like coronavirus (AVP78031.1),相似度81%;與SARS coronavirus GZ02的相似度只有76.27%。
如果有興趣可以點進個別的比對,例如Spike protein 2019-nCoV(MN908947.3)與Bat SARS-like CoV(AVP78031.1)胺基酸序列的差異:
相對於Bat SARS-like CoV(Sbjct),2019-nCoV(Query)spike protein有單點突變(Mutation),插入胺基酸(Insertion),刪除胺基酸(Deletion)。基本上能活下來的2019-nCoV變異,都是自然篩選出來有功能的Spike protein(三級結構變化不大),若能與ACE-2結合,就能感染人類呼吸道上皮細胞。如果某種Spike protein的變異使得蛋白無法正常Folding,這樣的CoV RNA無法形成病毒顆粒,會自然淘汰。因此你會發現某些胺基酸永遠不會改變,因為一旦改變了,就可能被淘汰。
網路上盛傳陰謀論,諸如美國製造2019-nCoV在中國引發武漢肺炎之類的謠言。單就Spike protein的變異就知道若用人為的方式製造那麼多Mutation/Insertion/Deletion,Spike protein仍有功能,真的很難辦到,反之,CoV RNA-dependent RNA polymerase可從CoV genome輕易做出 Insertion, deletion, mutation, 並自然篩選出胺基酸變異後仍有功能的Spike protein。 另外,將30 Kb的CoV genome切成五六段用人為的方式做重組及接合,講起來容易,做起來可沒那麼容易,美國犯不著弄出死亡率只有2.2%的CoV來製造武漢肺炎,直接用死亡率35%的 MERS-CoV不是更好嗎?
2019-nCoV與Bat SARS-like CoV最相似,人類感染CoV之後,血中的抗體很重要,目前文獻沒有可測到的Natural antibody against SARS-CoV,但這並不代表血中的抗體完全沒用,某些人感染後沒有明顯的症狀,現存於血中的一群Non-specific antibodies(weakly binding to 2019-CoV spike protein)發揮了作用,「多種」這樣的抗體附著於病毒Spike protein上,可有效延緩病毒進入細胞。被感染的細胞少,NK cell就能清除少量的病毒。
2003年SARS-CoV感染發病一週後就能側到Neutralizing antibody,如下圖所示:
SARS-CoV感染發病一週後可測到Low titer neutralizing antibody,效價(Titer)在發病30天達最高點。
https://academic.oup.com/jid/article/190/6/1119/919111
之前提過B1及B2 cell:
SARS-CoV的Neutralizing antibody初期來自B1b及Marginal zone B cell,專一性雖較差(沒有Somatic hypermutation),但若能及時反應入侵的病毒抗原,盡早產生抗體阻撓病毒迅速擴散,病況可能較輕。病毒感染範圍若擴大開來,Th1 immunity會隨Cytokines (IFN-a, IL-12, IL-18, IL-23)增加而分化出來。Th1 cell分泌IL-2及IFN-g,加上IL-4, IL-25, IL-33, TSLP等Cytokines,刺激Th2分化。Th2 cell 分泌Cytokines促使B cell進一步分化產生抗體。IL-6及IL-21則促進TFH分化。接著Follicular B cell胞膜上的IgM才會接收抗原,經由TFH「Help」而活化進入Germinal center進行Somatic hypermutation產生專一性較高的Neutralizing antibody,這可能是發病10天以後的事了。
Neutralizing antibody常緩不濟急,但若能產生,對清除細胞外的CoV多少會有幫助。細胞內的CoV則要靠IFN-a/b/l來清除。
- Feb 01 Sat 2020 22:16
漫談免疫學-35(CoV-中和抗體)
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