中國醫學科學院病原生物學研究所任麗麗團隊與高毅勤團隊合作建立基于高通量結構預測的病毒受體結合力評估工具

2026年4月25日，我所任麗麗團隊與高毅勤團隊合作在Nature Communications雜志在線發表題為“RAISE: A computational tool for evaluating sarbecovirus spillover potential”的研究論文（https://www.nature.com/articles/s41467-026-72327-6）。該研究建立了一個名為RAISE（Receptor binding domain-hACE2 Interaction Scoring Evaluation）的計算評估框架，用于定量評估冠狀病毒與人類受體的結合潛力，為動物源冠狀病毒跨種風險評估提供了新的計算工具。

動物冠狀病毒跨種曾導致多次人類重大新發傳染病，其能否跨越物種屏障感染人類的一個關鍵步驟是其刺突蛋白能否與人類受體結合。自然界中存在大量動物源冠狀病毒，如何對其與人類受體結合能力進行計量評估，從而識別潛在風險病毒，是新發傳染病防控中的重要科學問題。針對這一問題，研究團隊構建了RAISE模型，該模型輸入病毒RBD和人ACE2氨基酸序列，利用AlphaFold進行高通量結構預測與相互作用評分，對RBD與人ACE2的結合能力進行計算。研究團隊系統分析了124種sarbecovirus RBD，并結合生物層干涉技術和假病毒入侵實驗進行驗證。結果顯示，RAISE可將sarbecovirus區分為三類：可結合人ACE2、不具備結合人ACE2潛力、以及處于中間狀態的“hACE2-poised”，即通過少量氨基酸突變后獲得人ACE2結合能力。團隊利用已發表的病毒受體親和力數據及深度突變掃描數據進一步驗證了模型的可靠性。該模型還可拓展至merbecovirus與人DPP4受體結合能力的計算，證明具有一定的普適性。該研究建立的RAISE模型為動物源冠狀病毒溢出傳播風險評估提供了快速、可擴展的計算工具，為新發突發傳染病防控提供了新的研究工具。

圖. RAISE模型技術路線、Sarbecovirus RBD系統發育分析和受體結合測定

任麗麗研究員與高毅勤研究員為論文共同通訊作者， 中國醫學科學院病原生物學研究所 黃鶴研究員、昌平實驗室孔魯鵬副研究員、 中國醫學科學院病原生物學研究所 博士研究生朱彥之和戴越為論文共同第一作者。研究得到國家自然科學基金創新群體項目和中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程項目支持。

本期編輯：Chem