大阪公立大学研究生院兽医学研究科兽医学专业的松原三佐子副教授与该校医学研究科肝胆胰病态内科学和合成生物学捐赠讲座的吉里胜利特任教授等人组成的研究团队实施了S1与ACE2的结合实验,发现未感染SARS-CoV-2的人(健康人)的唾液对S1与ACE2的结合具有浓度依赖性抑制作用。另外,研究团队还通过生物化学方法确定了唾液中与ACE2结合的4种蛋白质,发现其中具有中性粒细胞相关阳离子特性的弹性蛋白酶和组蛋白H2A会明显抑制S1与ACE2的结合。
图 唾液妨碍S1与ACE2结合的示意图(供图:大阪公立大学)
新冠病毒(SARS-CoV-2)的感染是通过病毒包膜上的刺突蛋白S1与人体细胞膜上的血管紧张素转化酶2(ACE2)受体结合来进行的。研究发现,新冠病毒感染症(COVID-19)的发病具有明显的年龄依赖性,老年人的感染率远远高于年轻人和儿童。然而一直没有可以充分解释这种年龄依赖性的科学依据。另一方面,有报告显示,老年人的“唾液分泌量显著减少”,唾液的量和质都会随着时间而变化。
因此,研究团队认为“唾液或许具有抑制SARS-CoV-2入侵体内的作用”。基于这一假设,研究团队利用生物化学方法发现,健康人唾液中的阳离子蛋白、组蛋白H2A及中性粒细胞弹性蛋白酶通过覆盖ACE2带负电的分子表面,形成了抑制SARS-CoV-2入侵人体的屏障。
另外,在牛的组蛋白中也观察到了与组蛋白H2A相同的结合抑制效果,表明组蛋白的效果超越了物种,还发现细菌的发酵产物阳离子性ε-聚赖氨酸(ε-Poly-L-Lysine)会强力抑制S1与ACE2的结合。
松原副教授表示:“这项研究通过蛋白质结合实验表明,唾液可能参与了生物的防御过程。今后预定对这些唾液蛋白的量与SARS-CoV-2的感染率进行流行病学调查,并验证阳离子性合成肽的有效性。将根据此次的研究成果,我们希望为开发不仅能预防COVID-19,还能在先天免疫水平上预防未知病毒感染的方法作出贡献。”
原文:《科学新闻》
翻译编辑:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:The Journal of Biochemistry
论文:Cloaking the ACE2 receptor with salivary cationic proteins inhibits SARS-CoV-2 entry
URL:academic.oup.com/jb/advance-article/doi/10.1093/jb/mvac054/6632457