长久以来，科学家们对病毒感染宿主的机制充满好奇，特别是病毒如何选择和结合宿主细胞上的受体这一关键环节。对于 WEEV 而言，它能利用多种受体进入细胞，可这些受体使用变化的结构基础却如同迷雾，始终未被揭开。这种未知就像一道横亘在科研道路上的鸿沟，阻碍着人们深入了解病毒的传播规律和致病机制，也使得防控策略的制定困难重重。

为了攻克这一难题，来自华盛顿大学医学院、匹兹堡大学等机构的研究人员组成了一支科研先锋队，踏上了探索 WEEV 受体结合奥秘的征程。他们的研究成果发表在顶尖学术期刊《Cell》上，为该领域带来了全新的曙光。

研究人员主要运用了冷冻电镜技术（cryo - EM）和结构导向的诱变实验这两种关键技术。冷冻电镜技术就像是一台微观世界的 “超级显微镜”，能让研究人员直接观察到病毒与受体结合时的细微结构；结构导向的诱变实验则如同一个 “分子手术刀”，通过对病毒基因的精准修改，探究哪些分子变化会影响病毒与受体的结合能力 。此外，研究还涉及细胞培养感染实验，通过在不同细胞系中培养病毒，观察其感染过程，从而深入了解病毒与受体的相互作用机制。

下面让我们一同走进他们的研究成果：

研究人员利用冷冻电镜技术，对 WEEV McMillan 病毒样颗粒（VLPs）与极低密度脂蛋白受体（VLDLR）的复合物进行了细致观察。他们发现，VLDLR 的配体结合胞外域（LBD）中的脂蛋白 A 类（LA）结构域，与 WEEV McMillan 的 E1/E2 异二聚体中的特定区域相互作用。具体来说，LA1 结构域与 E1 融合环附近的碱性残基结合，LA2 结构域则与 E2 B 结构域内表面的残基相互作用。通过一系列精巧的实验，如构建突变体和进行结合实验，研究人员进一步证实了这些相互作用的关键位点。例如，当 E2 B 结构域或 E1 - DII 结合位点的单个赖氨酸残基发生突变时，VLDLR 与 WEEV McMillan 的结合就会被破坏。这一发现为理解 WEEV 如何利用 VLDLR 进入细胞提供了重要的结构基础。

WEEV Fleming 在结合 VLDLR 时，有着与 WEEV McMillan 不同的机制。研究人员通过冷冻电镜重建技术，发现 VLDLR LA2 结构域与 WEEV Fleming 的 E2 - K81 残基相互作用，而 LA1 结构域则与 E1 - K227 残基结合。这种独特的结合方式表明，WEEV 不同毒株在利用 VLDLR 时，存在着多样化的策略。而且，E2 - K81 残基在促进 VLDLR LA 结构域结合中似乎起着关键作用，这一发现进一步丰富了人们对 WEEV 与 VLDLR 相互作用的认识。

研究人员通过构建 SINV - WEEV 嵌合体，并对其进行体外传代实验，发现许多 WEEV 毒株在体外传代过程中，容易发生 E2 - 81 或 E2 - 181 位点的赖氨酸突变，这些突变使得原本不利用 VLDLR 的毒株获得了结合 VLDLR 的能力。例如，BFS2005、Imperial 181 和 CBA87 等毒株在引入相应突变后，能够感染表达 VLDLR 的细胞。这一结果表明，WEEV 毒株在进化过程中，具备快速适应并利用 VLDLR 受体的潜力，为理解病毒的进化和传播提供了新的视角。

研究人员将目光拓展到其他相关病毒，发现罗斯河病毒（RRV）在 E1 蛋白上发生三个氨基酸残基的突变（E1 - K327D/D345K/E348T/D349A，DKTA）后，能够有效地结合 VLDLR 并感染表达 VLDLR 的细胞。通过冷冻电镜结构分析，研究人员观察到突变后的 RRV 与 VLDLR 的结合模式类似于塞姆利基森林病毒（SFV），这表明一些远亲甲病毒获取结合 VLDLR 的能力的进化障碍相对较低。这一发现揭示了病毒在进化过程中，通过少量氨基酸突变就能实现受体使用的转变，增加了人们对病毒进化机制的理解。

原钙粘蛋白 10（PCDH10）是大多数 WEEV 毒株进入细胞的另一个重要受体。研究人员利用冷冻电镜技术解析了 PCDH10 与 WEEV CBA87 的复合物结构，发现 PCDH10 的 EC1 结构域与 WEEV 的 E1/E2 裂隙位点结合，涉及 E1 融合环、E2 B 结构域和 E2 A 结构域等多个区域。通过突变实验，研究人员确定了 PCDH10 和 WEEV 相互作用的关键残基。此外，他们还发现，一些 WEEV B3 组毒株由于 E2 - L149 位点的多态性，无法结合人类 PCDH10，但能结合麻雀 PCDH10。基于这些发现，研究人员开发的基于麻雀 PCDH10 EC1 的诱饵分子，在体外能够有效中和几乎所有测试的 WEEV 毒株，并在体内保护小鼠免受致命感染。这一成果为开发新型抗病毒策略提供了重要的理论依据。

通过对 WEEV 与禽源 MXRA8、VLDLR 和 PCDH10 结合的结构进行比较，研究人员发现，虽然这些受体的结构和结合位点存在差异，但 WEEV 的 E2 - E1 裂隙位点能够与多种受体结合，这可能是其具有广泛细胞和物种嗜性的原因之一。而且，在这个过程中，一些关键的碱性残基在不同受体结合中发挥着重要作用，它们既参与了禽源 MXRA8 和人类 PCDH10 的结合，也为 VLDLR LA 结构域的结合创造了条件。

在研究结论和讨论部分，这些研究成果意义非凡。从病毒感染机制角度看，研究揭示了 WEEV 通过共享的 E2 - E1 裂隙位点结合多种受体的策略，这种策略可能有助于病毒在不同宿主和细胞间传播，影响病毒的细胞嗜性和毒力。从病毒进化角度分析，许多 WEEV 毒株似乎随时准备通过单个赖氨酸残基的替代来结合 VLDLR，而且一些远亲甲病毒获取结合 VLDLR 能力的进化障碍较低，这意味着病毒在进化过程中具有很强的适应性，可能会导致病毒的宿主范围扩大和新病毒的出现。在疾病防控方面，基于麻雀 PCDH10 EC1 的诱饵分子在体内外的高效中和活性，为开发针对 WEEV 感染的新型治疗方法和预防策略提供了新的方向。此外，研究还发现了病毒结合不同受体时存在的一些权衡现象，例如 E2 - 181K 突变虽然使病毒能够结合 VLDLR，但却会影响其与禽源 MXRA8 和 PCDH10 的相互作用，除非存在补偿性突变。这些发现不仅加深了人们对病毒与受体相互作用的理解，也为进一步研究病毒的进化、传播和防控提供了重要的理论基础。

总之，这项研究就像一把钥匙，打开了 WEEV 受体结合机制的大门，为后续的病毒学研究和抗病毒策略开发提供了宝贵的线索，有望帮助人们在与病毒的斗争中占据更有利的地位。