中国医学科学院病原生物学研究所任丽丽团队与高毅勤团队合作建立基于高通量结构预测的病毒受体结合力评估工具

2026年4月25日，我所任丽丽团队与高毅勤团队合作在Nature Communications杂志在线发表题为“RAISE: A computational tool for evaluating sarbecovirus spillover potential”的研究论文（https://www.nature.com/articles/s41467-026-72327-6）。该研究建立了一个名为RAISE（Receptor binding domain-hACE2 Interaction Scoring Evaluation）的计算评估框架，用于定量评估冠状病毒与人类受体的结合潜力，为动物源冠状病毒跨种风险评估提供了新的计算工具。

动物冠状病毒跨种曾导致多次人类重大新发传染病，其能否跨越物种屏障感染人类的一个关键步骤是其刺突蛋白能否与人类受体结合。自然界中存在大量动物源冠状病毒，如何对其与人类受体结合能力进行计量评估，从而识别潜在风险病毒，是新发传染病防控中的重要科学问题。针对这一问题，研究团队构建了RAISE模型，该模型输入病毒RBD和人ACE2氨基酸序列，利用AlphaFold进行高通量结构预测与相互作用评分，对RBD与人ACE2的结合能力进行计算。研究团队系统分析了124种sarbecovirus RBD，并结合生物层干涉技术和假病毒入侵实验进行验证。结果显示，RAISE可将sarbecovirus区分为三类：可结合人ACE2、不具备结合人ACE2潜力、以及处于中间状态的“hACE2-poised”，即通过少量氨基酸突变后获得人ACE2结合能力。团队利用已发表的病毒受体亲和力数据及深度突变扫描数据进一步验证了模型的可靠性。该模型还可拓展至merbecovirus与人DPP4受体结合能力的计算，证明具有一定的普适性。该研究建立的RAISE模型为动物源冠状病毒溢出传播风险评估提供了快速、可扩展的计算工具，为新发突发传染病防控提供了新的研究工具。

图. RAISE模型技术路线、Sarbecovirus RBD系统发育分析和受体结合测定

任丽丽研究员与高毅勤研究员为论文共同通讯作者， 中国医学科学院病原生物学研究所 黄鹤研究员、昌平实验室孔鲁鹏副研究员、 中国医学科学院病原生物学研究所 博士研究生朱彦之和戴越为论文共同第一作者。研究得到国家自然科学基金创新群体项目和中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目支持。

本期编辑：Chem