刺突变异体的高通量筛选揭示影响SARS-CoV-2亲和力和抗原性的关键残基

严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）感染自2019年底以来引发了全球大流行。截至2023年3月1日，已确认约6.75亿例2019冠状病毒病（COVID-19）病例，导致超过680万人死亡。随着SARS-CoV-2五种关切变异株（VOCs）的出现和随后被表征，人们对其进行了追踪。然而，由于刺突（S）糖蛋白的快速进化，影响了细胞受体血管紧张素转换酶2（ACE2）的结合活性，并阻断体液单克隆抗体（mAb）识别的表位，因此仍然难以预测下一个优势变异株。在这里，我们建立了一个稳健的哺乳动物细胞表面展示平台，用于大规模研究S-ACE2和S-mAb的相互作用。通过计算机芯片合成和定点饱和诱变生成了S变异体的慢病毒文库，然后通过单细胞荧光分选获得富集的候选体，并通过第三代DNA测序技术进行分析。突变图谱为理解S蛋白与ACE2结合亲和力和mAb逃逸的关键残基提供了蓝图。研究发现S205F、Y453F、Q493A、Q493M、Q498H、Q498Y、N501F和N501T的感染性增加了3-12倍，其中Y453F、Q493A和Q498Y分别对mAb REGN10933、LY-CoV555和REGN10987表现出至少10倍的耐药性。这些用于哺乳动物细胞的方法可能有助于未来对SARS-CoV-2的精确控制。