本文根據北海道大學的研究成果發佈資料摘抄編譯而成
北海道大學研究生院齒學研究院藥理學教室的李智媛助教與波士頓兒童醫院的InHee Lee醫學家及哈佛醫學院的Sek Won Kong教授組成的聯合研究團隊，調查了與新冠電腦病毒（SARS-CoV-2）傳染有關的7種蛋白質（ACE2、TMPRSS2、組織蛋白酶B/L、TLR3/7/8）的編碼基因是否存在地域或種族差異，同時還研究比較了電腦病毒傳染的初期機制是否存在差異。研究發現，SARS-CoV-2與人體細胞的初期結合，以及參與初期先天免疫反應的分子羣的基因序列不存在地域或種族差異。
新冠電腦病毒的傳染不存在種族差異
SARS-CoV-2在結構上是帶有刺狀突起（刺突蛋白：S蛋白）的衣殼包裹着電腦病毒的基因體RNA（p.1圖）。傳染人體細胞時，首先S蛋白會與人體細胞表面的ACE2蛋白結合。電腦病毒爲侵入細胞，需要透過TMPRSS2以及組織蛋白酶B/組織蛋白酶L等蛋白質（酶），將S蛋白一切爲二。電腦病毒進入細胞後，電腦病毒的基因體RNA會被吸收到細胞内。電腦病毒RNA與TLR3/TLR3/TLR8等蛋白質（接受者）結合。與這些接受者結合會引起免疫反應。
【研究方法】
研究團隊全面解析了3個大規模人體基因多樣性資料庫（gnomAD、Korean Reference Genome Database：韓國人基因多樣性資料庫，TogoVar：日本人基因多樣性資料庫），以及3個全基因體序列資料庫（1000 Genomes Projects、Gene-Tissue Expression、Simons Genome Diversity Project），調查了與SARS-CoV-2傳染有關的7種蛋白質的編碼基因是否存在地域或種族差異。另外，還根據基因序列及蛋白質的結構和功能資訊，研究了這7種蛋白質是否存在功能差異。
【研究成果】
在ACE2蛋白的所有胺基酸序列中， 有33個氨基酸直接參與了與SARS-CoV-2的結合。解析這33個氨基酸的基因序列發現19種基因突變體，平均發生率爲0.03％。其中，K26R突變序列最多（0.39％），而且存在地區和種族差異。該序列最少的是東亞人（0.007％），最多的是非芬蘭裔歐洲人（0.59％）。不過，從分子結構來看，這種氨基酸置換突變不會影響ACE2蛋白的功能。
東亞人的K31K突變序列較多（0.022％），與韓國人（0.029％，解析基因體數量=1722）相比，日本人尤其多（0.23％，解析基因體數量=3552，圖1）。這種突變體不會改變胺基酸序列，因此ACE2蛋白的功能也不會發生變化。其他基因突變的發生頻率均比較低（0.1％以下），而且大多沒有發生氨基酸置換，即使發生氨基酸置換，從分子結構來看，也不會改變ACE2的功能。因此，得出的結論是，SARS-CoV-2與ACE2蛋白的結合能力不存在地域或種族之間的差異。
圖1：ACE2的結構與觀察的基因突變體（基因的雜異化突變）
圖中顯示了SARS-CoV-2的接受者蛋白ACE2的一級結構與觀察到的基因突變體（基因的雜異化突變）的位點。紅色部分是與電腦病毒直接結合的部分。橙色和綠色圓點表示觀察到的基因突變體的位點，分別表示發生氨基酸置換的突變（誤義突變）和未改變胺基酸序列的突變（同義突變）。觀察到的同義突變中，K31K是日本人最常見的同義突變（0.23％）,但沒有改變ACE2的結構。
同樣，對TMPRSS2、組織蛋白酶B和組織蛋白酶L的酶活性，以及TLR3、TLR7和TLR8與電腦病毒基因體RNA結合的能力進行解析應答，編碼上述各種蛋白質的基因雖然發現了導致功能異常的基因突變，但頻率均爲0.01％，未發現地區或種族差異。
論文資訊
題目：A survey of genetic variants in SARS-CoV-2 interacting domains of ACE2、TMPRSS2 and TLR3/7/8 across populations
期刊：Infection、 Genetics and Evolution
DOI：10.1016/j.meegid.2020.104507
研究成果發佈資料
編譯：JST客觀日本編輯部
