在2024年的今天，冠状病毒这一名称已经成为全球关注的焦点。从SARS、MERS，到如今的COVID-19，冠状病毒家族凭借其强大的变异能力和广泛的宿主范围，不断向人类健康防线发起挑战。然而，缺乏有效的感染模型导致许多关于冠状病毒的研究和疫苗开发进展缓慢。今天，我们将介绍一项革命性的研究成果——定制化冠状病毒受体（CVRs），它为冠状病毒的研究带来了新的契机。

冠状病毒的挑战

冠状病毒因其多样的受体和复杂的感染机制，给科学家们带来了巨大的挑战。传统研究方法依赖已知的受体和感染模型，但对于那些尚未明确受体的冠状病毒，这种方法显得无能为力。此外，冠状病毒的快速变异能力进一步增加了研究和防控工作的难度。

定制化冠状病毒受体的诞生

在这样的背景下，2024年10月30日，武汉大学生命科学学院严欢团队的刘鹏等人在《Nature》杂志上发表了一项突破性研究——“定制化冠状病毒受体的设计”。该研究提出了一种全新策略，通过工程化手段设计出能够模拟天然受体功能的定制化冠状病毒受体（CVRs）。这项研究展示了CVR策略在建立天然受体非依赖性感染模型方面的潜力，为研究那些尚无已知易感靶细胞的病毒提供了一种全新的工具。

定制化受体的设计原理

CVRs的设计采用了“乐高积木”的模块化设计思路，通过构建人工受体框架（ARSs）和特定的病毒结合域（VBDs），实现对冠状病毒的特异性识别与结合。这种设计不仅能够模拟天然受体的功能，还可根据需要进行调整和优化，以适应不同研究和应用场景。

关键因素的发现

研究团队通过系列实验，确定了CVRs功能性模仿天然受体的关键因素。研究者们创建了多个hACE2嵌合蛋白，通过SARS-CoV-2感染实验证明这些嵌合蛋白有效支持病毒感染，且其促进伪病毒进入的能力随着ACE2的缩短而逐渐减弱。结果显示，VBD与病毒刺突蛋白的结合亲和力、CVRs在细胞表面的表达水平以及CVRs诱导病毒刺突蛋白构象变化的能力是影响CVRs功能性的决定性因素。

实验验证

研究者们成功地为来自六个不同亚属的十二种冠状病毒设计出了功能性CVRs，这些冠状病毒大多数缺乏已知受体。通过生物层干涉法（BLI）确定所选纳米抗体与十二种冠状病毒抗原的结合动力学。此外，实验还表明，即使在没有VSV-G的情况下，CVRs表达的细胞依然可以支持病毒的进入和传播，证实了CVRs策略在不依赖天然受体的感染模型中的可行性。

CVRs的应用前景

CVRs为病毒学研究提供了新工具，为疫苗开发带来新途径。研究人员可以在缺乏天然受体的情况下评估疫苗候选物对病毒的中和能力，加快疫苗筛选速度并提高开发成功率。此外，CVRs还可用于抗病毒药物的筛选和评估，特别是针对那些难以在传统细胞模型中研究的冠状病毒。

通过定制化冠状病毒受体的研究，我们打开了一扇通向冠状病毒研究新世界的大门。它不仅提供了研究这些神秘病毒的新工具，更加有助于深入理解病毒感染机制，同时加速疫苗及抗病毒药物的开发，为全球公共卫生安全提供了新的保障，并为未来可能出现的冠状病毒疫情建立了研究基础。随着科学研究的冉冉升起，我们深信CVRs将在未来的冠状病毒防控中发挥更加重要的作用。

在该研究中，研究人员选择了尊龙凯时的HieffClone®系列克隆试剂盒用于构建表达载体，成功实现了高效的克隆和表达实验，证明了尊龙凯时在生物医疗研究中的卓越贡献。