科学家首次提出人工设计病毒受体 突破病毒学研究瓶颈

武汉大学生命科学学院、病毒学国家重点实验室、泰康生命医学中心严欢团队，广州实验室、中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队以及华盛顿大学David Veesler团队合作在国际顶级期刊Nature上发表了题为“Design of customized coronavirus receptors”的研究论文。该研究首次提出了“定制化病毒受体（CVR）”的概念，旨在不依赖天然受体的条件下构建易感细胞模型。

严欢、石正丽和David Veesler是这篇论文的共同通讯作者；刘鹏、黄美玲、郭华和Matthew McCallum为论文的共同第一作者。

受体识别是病毒感染与传播过程中的关键事件。细胞上的受体分子对于理解病毒入侵机制、构建感染模型及推动药物研发至关重要。然而，天然受体鉴定工作存在不确定性与滞后性，有些重要病毒的受体鉴定几十年未有突破，这严重阻碍了相关病毒学研究的推进。面对这一挑战，严欢团队提出了“设计人工病毒受体”的新设想，采用模块化设计思路，将完整的受体分解为“病毒结合域（VBD）”与“人工受体框架（ARS）”两部分分别进行设计与优化，最终通过分子嫁接获得定制化病毒受体。

严欢团队以新冠病毒为研究模型，深入分析了影响受体功能性的关键因素，开发了一套适用于冠状病毒的人工受体模块化设计方案，并与David Veesler团队合作，通过结构生物学手段揭示了人工受体发挥功能的分子机制。利用人工受体技术，严欢团队为来自6个不同亚属的12种冠状病毒设计了具有功能性的CVR。通过与石正丽团队合作，CVR感染模型成功实现了HKU5等冠状病毒的分离培养。这项技术有望突破病毒学研究瓶颈，促进相关病毒感染致病机制的基础研究以及疫苗与抗病毒药物的开发。

这项研究得到了武汉大学泰康生命医学中心、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。这是继2022年12月Nature发文后，严欢团队取得的又一项重大研究成果。