高傳染性是新冠病毒（SARS-CoV-2）的特點之一，也對疫情大防控帶來極大的挑戰。這種高傳染性背后的機制是什么？洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究團隊在國際學術期刊Cell子刊Developmental Cell發表了一項最新研究，提出了新的見解。

和許多其他的病毒一樣，SARS-CoV-2依賴宿主酶攜帶的脂質修飾來組織細胞膜結構，從而協調毒力蛋白的功能。洛桑聯邦理工學院的研究團隊在這項最新的研究中發現了將脂肪酸轉移到SARS-CoV-2主要成分融合蛋白Spike上的酶。這項突破性研究表明，這些脂肪酸對SARS-CoV-2的傳染性非常重要，并有助于開發治療冠狀病毒和其他例如皰疹和流感病毒的新藥。

根據洛桑聯邦理工學院對該成果的報道，研究團隊認為，針對病毒感染開發新的藥物策略，關鍵取決于我們對相關病原體結構和增殖機制的理解。領導這項研究的Gisou van der Goot教授說，“幾十年來，我們已經知道包膜病毒的膜蛋白會發生脂化，更具體地說，是S-脂酰化，也稱為棕櫚酰化修飾。”Gisou van der Goot教授長期從事S-脂酰化研究。她提到，S-脂酰化是蛋白質在細胞中進行的眾多化學修飾之一，幫助蛋白實現其功能。

具體來說，S-脂酰化是長鏈脂肪酸主要是棕櫚酸酯（因此也常被稱為棕櫚酰化）通過與蛋白質上的硫酯連接與半胱氨酸殘基共價鏈接。它在人類生物學中發揮重要作用，如控制細胞生長和增殖、傳遞神經信號，或參與特定的免疫反應。

這一過程由一種名為zDHHC-乙酰轉移酶的酶家族負責，該家族的酶將脂肪酸附著到蛋白質的特定氨基酸位點上。這些“脂錨”作為開關，在功能、與膜的關聯、細胞內分布和降解等多個層面微調蛋白質。

棕櫚酰化的第一個目標蛋白，就是病毒的融合蛋白。其中包括形成冠狀病毒“皇冠”的S蛋白和流感病毒的血凝素(H)。S蛋白介導病毒和被感染細胞之間的接觸，并使病毒通過膜融合進入細胞。研究團隊提到，目前尚不清楚這種S蛋白棕櫚酰化的原因和方式。

研究團隊聚焦在了解棕櫚酰化在SARS-CoV-2感染中的重要性，首先引起他們注意的是棕櫚酰化位點的數量。“SARS-CoV-2的蛋白實際上是迄今為止已知的棕櫚酰化程度最高的蛋白。”Gisou van der Goot說，“它包含10個棕櫚酰化位點，并且在20個氨基酸序列中。相比之下，哺乳動物的膜蛋白通常只有2個或3個位點。我們試圖想要理解，為什么一種蛋白質需要這么多棕櫚酰化位點，以及它們如何使病毒受益。”

他們的研究表明，在感染期間，酶ZDHHC20是修飾S蛋白的主要“罪魁禍首”，棕櫚酰化發生得非常迅速，這一步也是保護S蛋白不被宿主細胞降解的關鍵。

研究團隊隨后發現，S蛋白的棕櫚酰化也決定了病毒膜的脂質組成和組織。他們對比觀察到，沒有S蛋白棕櫚酰化的病毒顆粒或病毒樣顆粒具有異常的膜組成和結構，這極大地削弱了它們與宿主細胞膜融合的能力。

研究團隊得出結論，S蛋白的S-脂酰化對高傳染性病毒的形成至關重要。他們認為，干擾S蛋白棕櫚酰化的脂質修飾藥物可以有效地阻止SARS-CoV-2感染細胞。“我們的研究提示，S-脂酰化酶和脂質生物合成酶可作為新的治療性抗病毒靶點。”

Gisou van der Goot同時指出，“這些發現也可能與其他包膜病毒有關，如流感和皰疹。”