아미노펩티다아제 N (APN)은 동물과 인간에서 호흡기 및 장 질환을 일으키는 여러 임상적으로 중요한 코로나바이러스(CoVs)의 스파이크 단백질 부착을 매개하는 막 단백질입니다. APN 매개 바이러스 선택성을 평가하기 위해 우리는 다양한 유제류(사슴류, 우제류, 낙타류, 돼지류)와 육식동물(개과, 고양이과, 족제비과, 물개과)의 호흡기 및 장 조직에서 면역조직화학을 이용하여 APN 수용체 분포를 특성화했습니다. 폐에서 APN 발현은 유제류에 제한되었으며, 세기관지 상피세포에서는 강한 발현을, 폐포세포에서는 약한 발현을 보였습니다. 코갑개 및 기관 샘플의 경우 유제류가 육식동물보다 APN 발현이 강했습니다. 작은 장의 장세포 미세융모에서 여러 분류군에 걸쳐 일관되게 APN이 검출되었으며, 대장에서는 발현이 보다 가변적이었습니다. 조사한 동물 중 돼지와 알파카는 상부 및 하부 호흡기에서 가장 풍부한 APN 발현을 일관되게 보였습니다. 인간, 유제류 및 육식동물의 APN 유전자 서열에 대한 인실리코(컴퓨터 시뮬레이션 기반) 평가에서는 뚜렷한 진화 상관관계를 확인했습니다. 알파카 알파코로나바이러스와 인간 코로나바이러스 229E의 인실리코 결합 예측은 알파카 및 인간 APN에 따른 동형 및 이형결합에서 아미노산 잔기의 높은 보존성과 상당한 겹치는 결합 족적을 드러냈습니다. 이는 229E와 유사하거나, 조상 바이러스가 비인간 동물 숙주 내에서 진화적 분화 후 적응했음을 시사합니다. 이러한 해부학적 및 인실리코 접근법의 결합은 APN 의존성 CoV의 숙주 감수성, 조직 선택성 및 바이러스 전파 메커니즘에 대한 이해를 향상시키며, 질병 모델링, 감시 및 통제를 위한 향후 전략에 정보를 제공할 잠재력을 갖추고 있습니다.
Key Points
- 아미노펩티다아제 N (APN)은 임상적으로 중요한 여러 코로나바이러스의 부착을 매개하며, 다양한 유제류 및 육식동물에서 면역조직화학을 통해 호흡기 및 장 조직에서의 APN 수용체 분포가 분석되었습니다.
- 유제류는 폐에서 강한 APN 발현을 보였으며, 코와 기관 샘플에서는 유제류가 육식동물보다 더 강한 APN 발현을 나타냈습니다. 돼지와 알파카가 상부 및 하부 호흡기에서 APN의 풍부한 발현을 확인했습니다.
- 인실리코 분석에서 알파카 알파코로나바이러스와 인간 코로나바이러스 229E의 APN 결합 예측은 상당한 겹치는 결합 족적과 아미노산 잔기의 높은 보존성을 보였으며, 이는 비인간 동물 숙주 내에서 진화적 분화 후 적응했음을 시사합니다.