武漢大學生命科學學院、病毒學國家重點實驗室、泰康生命醫學中心嚴歡團隊，廣州實驗室、中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊以及華盛頓大學David Veesler團隊合作在國際頂尖期刊Nature在線上發表了題為“Design of customized coronavirus receptors”的研究論文。

嚴歡團隊首次提出「客製化病毒受體（CVR）」的概念，旨在不依賴天然受體的條件下建構易感細胞模型。嚴歡、石正麗和David Veesler為論文的共同通訊作者；武漢大學生命科學學院博士生劉鵬、碩士生黃美玲，中國科學院武漢病毒所博士後郭華，華盛頓大學Matthew McCallum為論文的共同第一作者。

受體辨識是病毒感染與傳播過程中的關鍵事件。細胞上的受體分子既是理解病毒入侵機制的核心線索，也是建構感染模型、推動機制研究和藥物研發的基礎。然而，天然受體鑑定工作存在較高的不確定性與滯後性，有些重要病毒的受體鑑定數十年未有突破，嚴重阻礙了相關病毒學研究的深入推進。面對這項挑戰，嚴歡團隊另闢蹊徑地提出了「設計人工病毒受體」的新設想，採取類似於「樂高積木」的模組化設計思路，​​將完整的受體分解為「病毒結合域（VBD ）」與「人工受體框架（ARS）」兩部分分別進行設計與優化，最終透過分子嫁接獲得客製化病毒受體（Customized coronavirusreceptors，CVR）。

人工病毒受體的設計思路

嚴歡團隊從ACE2受體出發，以新冠病毒為研究模型，深入分析了影響受體功能性的關鍵因素，開發了一套適用於冠狀病毒的人工受體模組化設計方案，並與David Veesler團隊合作透過結構生物學手段進一步揭示了人工受體發揮功能的分子機制。利用人工受體技術，嚴歡團隊為來自6個不同亞屬的12種冠狀病毒設計了具有功能性的CVR。透過與石正麗團隊合作，CVR感染模型成功實現了HKU5等冠狀病毒的分離培養。透過為一些受體未明且缺乏感染模型的病毒設計人工受體，有望突破病毒學研究瓶頸，促進相關病毒感染致病機制的基礎研究以及疫苗與抗病毒藥物的開發。

人工病毒受體的科學與應用價值

據悉，該論文是嚴歡團隊繼2022年12月Nature發文後的第二項重大研究成果。該研究得到了武漢大學泰康生命醫學中心、國家自然科學基金、國家重點研發計畫等計畫的資助。

原文連結：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08121-5

武漢大學嚴歡教授團隊