RaTG13病毒

RaTG13病毒
病毒分類
（未分级）：	病毒 Virus
域：	核糖病毒域 Riboviria
界：	正核糖病毒界 Orthornavirae
门：	小核糖病毒门 Pisuviricota
纲：	小南嵌套病毒纲 Pisoniviricetes
目：	套式病毒目 Nidovirales
科：	冠状病毒科 Coronaviridae
属：	乙型冠狀病毒屬 Betacoronavirus
种：	嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒 SARSr-CoV
病毒：	RaTG13病毒 RaTG13
異名[1]
RaBtCoV/4991病毒（Bat coronavirus Ra4991）

RaTG13病毒（BatCoV RaTG13），是乙型冠狀病毒屬一種感染蝙蝠的病毒，屬於嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒（SARSr-CoV），於2013年在中國雲南墨江通關鎮礦坑中中菊頭蝠（学名：Rhinolophus affinis）的糞便樣本中被發現[2]，最早發表於2016年，原稱RaBtCoV/4991病毒[3]（Bat coronavirus Ra4991）[1]。截至2020年 (2020-Missing required parameter 1=month!)^[update]，此病毒是已知與造成2019冠狀病毒病疫情的嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2型（SARS-CoV-2）親緣關係最接近的病毒，兩者全基因组的核酸序列有96.2%相同[4]。

病毒學

RaTG13病毒與其他冠狀病毒同屬正鏈單股RNA病毒，具有外膜，此病毒的基因組長約29800nt，編碼冠狀病毒皆有的複製酶（1a/1b）和刺突蛋白（S）、膜蛋白（M）、外膜蛋白（E）與衣殼蛋白（N）等四種結構蛋白，以及NS3、NS6、NS7a、NS7b、NS8等五種輔助蛋白[5]。

發現經過

2012年4月，四名雲南墨江哈尼族自治縣通關鎮的礦工在清理銅礦坑內的蝙蝠糞便後，出現嚴重的呼吸道症狀，他們被送至昆明醫科大學第一附屬醫院治療，醫護人員採集了他們的血液樣本，以PCR與抗體試驗檢測伊波拉病毒、立百病毒與蝙蝠嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒Rp3（SARSr-CoV Rp3），結果均為陰性。研究人員懷疑此四人是被一種未知的病毒感染，便在礦坑內部與周圍採集蝙蝠、鼠類與臭鼩的樣本，帶回實驗室分析後，發現其中含有一些甲型冠狀病毒與副黏液病毒。四人感染的病毒種類至今仍不明[註 1][6]。

2012年至2015年間，中國科學院武漢病毒研究所石正麗的團隊每年均從該礦坑採集一次或兩次蝙蝠糞便樣本，共採得1322件樣本，內含293種冠狀病毒，經序列分析顯示其中284種為甲型冠狀病毒，剩餘9種為乙型冠狀病毒，且均屬嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒（SARSr-CoV），其中有一於2013年採集自中菊頭蝠糞便的病毒RaBtCoV/4991，於2016年首度發表於《中国病毒学》[3]。2020年，研究人員以此病毒的宿主（中菊頭蝠）的学名、發現地點（通關鎮）的拼音缩写和發現時間（2013年），將RaBtCoV/4991病毒重新命名為RaTG13病毒[4][6]。

与SARS-CoV-2的相似

RaTG13病毒與造成2019冠狀病毒病疫情的嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2型（SARS-CoV-2）親緣關係接近，截至2020年 (2020-Missing required parameter 1=month!)^[update]是已知與SARS-CoV-2病毒關係最接近者[4]，兩者全基因組核酸序列的相似度高達96.2%，相較之下SARS-CoV-2病毒與2003年爆发的严重急性呼吸道综合征冠状病毒（SARS-CoV）基因組序列的相似度僅有約79%[7]，與2019年发现的穿山甲冠状病毒相似度为92%[8]，與2020年报道的马来亚菊头蝠冠状病毒RmYN02相似度为93.3%[9]。

但是，RaTG13病毒與SARS-CoV-2病毒的刺突蛋白核酸序列相似度則為93.1%，相異之處主要是刺突蛋白中與宿主細胞受體結合的受體結合结构域（receptor binding domain, RBD），相似度僅有85.3%[9]。而兩種病毒刺突蛋白的N末端结构域（N-terminal domain, NTD）均有三小段不見於其他SARS相關冠狀病毒（SARSr-CoV）刺突蛋白的插入序列，因此兩種病毒比其他SARSr-CoV病毒的刺突蛋白序列都长一点，且序列与其他SARSr-CoV病毒相似度較低[4]。

SARS-CoV-2病毒使用血管緊張素轉化酶2（ACE2）為受體感染細胞，其刺突蛋白受體結合结构域裡與受體結合所需的5個關鍵胺基酸中（也有研究認為為6個[10]），僅有1個與RaTG13病毒對應位點的胺基酸相同[註 2]，顯示RaTG13病毒正常情況下可能不是使用血管緊張素轉化酶2（ACE2）為受體感染蝙蝠細胞[10][註 3]，有細胞實驗結果顯示RaTG13病毒可使用ACE2為受體感染人類細胞，但效率比SARS-CoV-2病毒低[11]。

另外RaTG13病毒也不具有SARS-CoV-2刺突蛋白中S1與S2間可以被弗林蛋白酶切割而增加感染效率的脯胺酸-精胺酸-精胺酸-丙胺酸（PRRA）序列[10][12]。

演化樹

SARS-CoV-2與相關病毒株的系統發生樹[13][14] :

	Rc-o319 與SARS-CoV-2相似度81 % · 角菊頭蝠 · 日本岩手县 （2013年採集、2020年發表）[15]         SL-ZXC21 88 % · 小菊頭蝠 · 中华人民共和国浙江舟山（2015年採集、2018年發表）[16]     SL-ZC45 88 % · 小菊頭蝠 · 中華人民共和國浙江舟山（2017年採集、2018年發表）[16]         Pangolin-CoV-GX 85.5 % · 馬來穿山甲 · 东南亚 （2017年採集、2020年發表）[17]       Pangolin-CoV-GD 90.1 % · 馬來穿山甲 · 东南亚 （2019年採集、2020年發表）[18]         RshSTT182 92.6 % · 扁顱菊頭蝠（英语：Rhinolophus shameli） · 柬埔寨上丁省 （2010年採集、2021年發表）[14]     RshSTT200 92.6 % · 扁顱菊頭蝠 · 柬埔寨上丁省 （2010年採集、2021年發表）[14]         RacCS203（英语：RacCS203） 91.5 % · 大角菊头蝠（英语：Rhinolophus acuminatus） · 泰国差春騷府 （2020年採集、2021年發表）[13]     RmYN02 93.3 % · 馬來亞菊頭蝠 · 中華人民共和國雲南勐臘 （2019年採集、2020年發表）[9]         RaTG13 96.2 % · 中菊头蝠 · 中華人民共和國雲南墨江 （2013年採集、2020年發表）[4]     BANAL-52 96.8 % · 馬來亞菊頭蝠 · 寮國永珍省 （2020年採集、2022年發表）[19]     SARS-CoV-2 100 %
	SARS-CoV 79%

  蝙蝠病毒

  穿山甲病毒

  人類病毒

註腳

1. 2020年研究人員檢測四人的樣本中是否含有嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒2型（SARS-CoV-2），結果亦為陰性[6]。
2. 白胺酸455、苯丙胺酸486、麩醯胺酸493、天門冬醯胺501與酪氨酸505，RaTG13病毒僅有白胺酸455與之相同，其他4個位點皆對應不同胺基酸[10]。
3. 已知有感染穿山甲的冠狀病毒刺突蛋白中6個關鍵位點對應的胺基酸都與SARS-CoV-2病毒的相同，但兩病毒基因組核酸序列的相似度只有91%[8]。

參考文獻

1. Taxonomy browser (Bat coronavirus RaTG13). www.ncbi.nlm.nih.gov. [2021-01-02]. （原始内容存档于2021-10-27）. 
2. Xiao, Chuan; Li, Xiaojun; Liu, Shuying; Sang, Yongming; Gao, Shou-Jiang; Gao, Feng. HIV-1 did not contribute to the 2019-nCoV genome. Emerging Microbes & Infections. 2020, 9 (1): 378–381. ISSN 2222-1751. doi:10.1080/22221751.2020.1727299. 
3. Ge, Xing-Yi; Wang, Ning; Zhang, Wei; Hu, Ben; Li, Bei; Zhang, Yun-Zhi; Zhou, Ji-Hua; Luo, Chu-Ming; Yang, Xing-Lou; Wu, Li-Jun; Wang, Bo; Zhang, Yun; Li, Zong-Xiao; Shi, Zheng-Li. Coexistence of multiple coronaviruses in several bat colonies in an abandoned mineshaft. Virologica Sinica. 2016, 31 (1): 31–40. ISSN 1674-0769. doi:10.1007/s12250-016-3713-9. 
4. Zhou, Peng; Yang, Xing-Lou; Wang, Xian-Guang; Hu, Ben; Zhang, Lei; Zhang, Wei; Si, Hao-Rui; Zhu, Yan; et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020, 579 (7798): 270–273. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/s41586-020-2012-7. 
5. Bat coronavirus RaTG13, complete genome. NCBI. [2020-03-28]. （原始内容存档于2020-04-03）. 
6. Zhou, Peng; Yang, Xing-Lou; Wang, Xian-Guang; Hu, Ben; Zhang, Lei; Zhang, Wei; Si, Hao-Rui; Zhu, Yan; et al. Addendum: A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020, 588 (7836): E6–E6. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/s41586-020-2951-z. 
7. Lu, Roujian; Zhao, Xiang; Li, Juan; Niu, Peihua; Yang, Bo; Wu, Honglong; Wang, Wenling; Song, Hao; Huang, Baoying; Zhu, Na; Bi, Yuhai; Ma, Xuejun; Zhan, Faxian; Wang, Liang; Hu, Tao; Zhou, Hong; Hu, Zhenhong; Zhou, Weimin; Zhao, Li; Chen, Jing; Meng, Yao; Wang, Ji; Lin, Yang; Yuan, Jianying; Xie, Zhihao; Ma, Jinmin; Liu, William J; Wang, Dayan; Xu, Wenbo; Holmes, Edward C; Gao, George F; Wu, Guizhen; Chen, Weijun; Shi, Weifeng; Tan, Wenjie. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. The Lancet. 2020, 395 (10224): 565–574. ISSN 0140-6736. doi:10.1016/S0140-6736(20)30251-8. 
8. Zhang, Tao; Wu, Qunfu; Zhang, Zhigang. Probable Pangolin Origin of SARS-CoV-2 Associated with the COVID-19 Outbreak. Current Biology. 2020, 30 (7): 1346–1351.e2. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/j.cub.2020.03.022. 
9. Zhou, Hong; Chen, Xing; Hu, Tao; Li, Juan; Song, Hao; Liu, Yanran; Wang, Peihan; Liu, Di; Yang, Jing; Holmes, Edward C.; Hughes, Alice C.; Bi, Yuhai; Shi, Weifeng. A Novel Bat Coronavirus Closely Related to SARS-CoV-2 Contains Natural Insertions at the S1/S2 Cleavage Site of the Spike Protein. Current Biology. 2020, 30 (11): 2196–2203.e3. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/j.cub.2020.05.023. 
10. Andersen, Kristian G.; Rambaut, Andrew; Lipkin, W. Ian; Holmes, Edward C.; Garry, Robert F. The proximal origin of SARS-CoV-2. Nature Medicine. 2020. ISSN 1078-8956. doi:10.1038/s41591-020-0820-9. 
11. Shang, Jian; Ye, Gang; Shi, Ke; Wan, Yushun; Luo, Chuming; Aihara, Hideki; Geng, Qibin; Auerbach, Ashley; Li, Fang. Structural basis of receptor recognition by SARS-CoV-2. Nature. 2020, 581 (7807): 221–224. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/s41586-020-2179-y. 
12. Coutard, B.; Valle, C.; de Lamballerie, X.; Canard, B.; Seidah, N.G.; Decroly, E. The spike glycoprotein of the new coronavirus 2019-nCoV contains a furin-like cleavage site absent in CoV of the same clade. Antiviral Research. 2020, 176: 104742. ISSN 0166-3542. doi:10.1016/j.antiviral.2020.104742. 
13. Wacharapluesadee S, Tan CW, Maneeorn P, Duengkae P, Zhu F, Joyjinda Y, et al. Evidence for SARS-CoV-2 related coronaviruses circulating in bats and pangolins in Southeast Asia. Nature Communications. February 2021, 12 (1): 972. PMC 7873279 . PMID 33563978. doi:10.1038/s41467-021-21240-1 . 
14. Hul V, Delaune D, Karlsson EA, Hassanin A, Tey PO, Baidaliuk A, et al. A novel SARS-CoV-2 related coronavirus in bats from Cambodia. bioRxiv: 2021.01.26.428212. 26 January 2021. doi:10.1101/2021.01.26.428212 （英语）. 
15. Murakami, Shin; Kitamura, Tomoya; Suzuki, Jin; Sato, Ryouta; Aoi, Toshiki; Fujii, Marina; Matsugo, Hiromichi; Kamiki, Haruhiko; Ishida, Hiroho; Takenaka-Uema, Akiko; Shimojima, Masayuki; Horimoto, Taisuke. Detection and Characterization of Bat Sarbecovirus Phylogenetically Related to SARS-CoV-2, Japan. Emerging Infectious Diseases. 2020, 26 (12): 3025–3029. ISSN 1080-6040. doi:10.3201/eid2612.203386. 
16. Hu, Dan; Zhu, Changqiang; Ai, Lele; He, Ting; Wang, Yi; Ye, Fuqiang; Yang, Lu; Ding, Chenxi; Zhu, Xuhui; Lv, Ruicheng; Zhu, Jin; Hassan, Bachar; Feng, Youjun; Tan, Weilong; Wang, Changjun. Genomic characterization and infectivity of a novel SARS-like coronavirus in Chinese bats. Emerging Microbes & Infections. 2018, 7 (1): 1–10. ISSN 2222-1751. doi:10.1038/s41426-018-0155-5. 
17. Lam, Tommy Tsan-Yuk; et al. Identifying SARS-CoV-2-related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature. 2020, 583 (7815): 282–285. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/s41586-020-2169-0. 
18. Xiao, Kangpeng; Zhai, Junqiong; Feng, Yaoyu; Zhou, Niu; Zhang, Xu; Zou, Jie-Jian; Li, Na; Guo, Yaqiong; Li, Xiaobing; Shen, Xuejuan; Zhang, Zhipeng; Shu, Fanfan; Huang, Wanyi; Li, Yu; Zhang, Ziding; Chen, Rui-Ai; Wu, Ya-Jiang; Peng, Shi-Ming; Huang, Mian; Xie, Wei-Jun; Cai, Qin-Hui; Hou, Fang-Hui; Chen, Wu; Xiao, Lihua; Shen, Yongyi. Isolation of SARS-CoV-2-related coronavirus from Malayan pangolins. Nature. 2020-07-09, 583 (7815): 286–289. doi:10.1038/s41586-020-2313-x. 
19. Temmam, Sarah; Vongphayloth, Khamsing; Baquero, Eduard; Munier, Sandie; Bonomi, Massimiliano; Regnault, Béatrice; Douangboubpha, Bounsavane; Karami, Yasaman; Chrétien, Delphine; Sanamxay, Daosavanh; Xayaphet, Vilakhan; Paphaphanh, Phetphoumin; Lacoste, Vincent; Somlor, Somphavanh; Lakeomany, Khaithong; Phommavanh, Nothasin; Pérot, Philippe; Dehan, Océane; Amara, Faustine; Donati, Flora; Bigot, Thomas; Nilges, Michael; Rey, Félix A.; van der Werf, Sylvie; Brey, Paul T.; Eloit, Marc. Bat coronaviruses related to SARS-CoV-2 and infectious for human cells. Nature. 16 February 2022. doi:10.1038/s41586-022-04532-4.