新冠病毒属于RNA病毒,相对DNA病毒来说,是非常容易发生变异的。根源就在于其导致人体患病的刺突S蛋白,它是由一串氨基酸序列组成的。其实,从诞生到现在,新冠病毒一直都在变异。根据GISAID数据库公布的信息来看,到目前为止,新冠病毒的基因组序列上,已经发现超过1万个不同位点突变,但是,并不是所有的变异都会导致病毒传染性和病毒载量的改变,只有突变导致氨基酸改变,才能够导致病毒传染性和病毒载量等指标的改变。
下面笔者将以导致新冠从1.0升级到2.0的D614G突变为例为大家详细解释。
D614G中的数字“614”,指的是刺突S蛋白的组成序列中第614号位点编码,D代表天冬氨酸,G代表甘氨酸,因此,D614G就是第614位的氨基酸位点发生了从天冬氨酸到甘氨酸的突变。D614G突变是氨基酸的改变,直接导致刺突蛋白的变化,从而改变刺突蛋白的结构、性质等。
这种变化带来了两个后果:
第一,病毒感染性增强。S蛋白必须通过蛋白酶切割成S1与S2两个亚基病毒才具有感染性,D164G突变导致病毒S蛋白出现了弹性蛋白酶elastase-2的切断点。弹性蛋白酶elastase-2是在胰腺及血液白血球中广泛分布的一种蛋白酶。病毒S蛋白多出这个酶切点,就会在血液中被这种酶切断成S1和S2两个断片,这种切断让S1和S2变得更加稳定,D614G变异让S蛋白在生产和病毒的组装过程中更稳定,导致病毒表面具有完整功能S蛋白数量更多,从而使病毒颗粒感染性更加强大。