巧合太多了，就不再是巧合了。
接續：新冠病毒中的跨物種、跨生物界、超生物基因 2
I SARS-CoV-2對冠狀病毒基因的繼承、借鑑、模仿、優化、集成（續二）
MHV-JHM、MHV-3、FIPV、FECV，及S1/S2處的多重借鑑
FCS：furin cleavage site，furin切割位點或furin酶切位點。furin（弗林）是一種在人體中幾乎無處不在的前體蛋白轉化酶（proprotein convertase），furin也廣泛存在於脊椎動物和部分無脊椎動物組織、細胞中。
SARS-CoV-2
S1/S2處的furin切割位點（FCS）使其Spike蛋白可在細胞外被furin等人體蛋白酶高效切割，使Spike的膜融合亞基--S2亞基暴露、激活，介導病毒包膜與細胞膜直接膜融合，膜融合後向細胞質中釋放包膜內的病毒RNA，第一時間啟動複製，大幅提升了感染、複製效率，大幅擴展了在人體內的組織向性（tissue
tropism）和感染範圍，大幅增強了致病能力。furin蛋白酶在人體中幾乎無處不在，S1/S2處的高效FCS是SARS-CoV-2具有泛組織、泛器官感染、侵犯能力並造成廣泛後遺症的關鍵結構因素。
註：SARS-CoV-1的Spike沒有FCS，不能在細胞外被水解切割（除非在有胰蛋白酶的腸道中），它的病毒包膜不能直接與細胞膜發生膜融合。完成受體結合後，SARS-CoV-1將被整體內吞，內吞後其Spike需要在在內吞體或溶酶體中被細胞內的組織蛋白酶B或L（CatB/L）水解切割，而後，病毒包膜再與內體膜或溶酶體膜發生膜融合以釋放病毒RNA，至此病毒才有機會啟動複製。
S1/S2處，指冠狀病毒Spike蛋白S1亞基（受體結合亞基）、S2亞基交界處。
1、RRARR借鑑
SARS-CoV-2 S1/S2處的基本furin切割序列RRAR（精氨酸-精氨酸-丙氨酸-精氨酸）借鑑自小鼠肝炎病毒MHV-JHM、MHV-3株系，以及貓冠狀病毒（FIPV、FECV）某些病毒株等病毒S1/S2處的furin切割序列RRARR、RRAR。
基本furin切割序列，也叫最小furin切割序列，指符合“RXXR”模式的四氨基酸序列，該模式的首尾氨基酸都是精氨酸。R是精氨酸的單字母縮寫。
SARS-CoV-2 S1/S2處的PRRA插入及由此產生的RRAR切割序列
SARS-CoV-2 Spike蛋白構成，S1/S2處的RRAR FCS／切割序列
SARS-CoV-2
RRAR切割序列的最後一個精氨酸R是S1亞基的最後一個氨基酸（殘基），其後的絲氨酸S是S2亞基的第一個氨基酸（殘基），furin蛋白酶將在這兩個氨基酸之間水解、切割Spike蛋白。蛋白質、多肽中的氨基酸形成肽鍵相連時會釋放2個H原子和一個氧原子，其剩餘部分稱為氨基酸殘基。為方便，本文將忽略氨基酸殘基與氨基酸的嚴格區分，將氨基酸殘基也稱為氨基酸。
S2'是SARS-CoV-2 Spike蛋白的另一個蛋白酶切割位點，它位於S2亞基融合肽（fusion peptide，FP）之前，具有二元氨基酸切割序列KR（賴氨酸-精氨酸）。
小鼠肝炎病毒MHV-JHM株系、MHV-3株系S1/S2處的複合furin切割序列皆為RRARR，它包含兩個基本furin切割序列：RRAR、RARR，前者就是SARS-CoV-2 S1/S2處的基本furin切割序列。
幾個MHV株系S1/S2（“|”）處的aa序列
小鼠肝炎病毒（Mouse hepatitis virus，MHV）有超過25個株系，其中多個株系S1/S2處存在FCS，S1/S2處切割序列為RRARR的MHV-JHM、MHV-3是毒力（致病能力）最強、次強的兩個MHV株系。MHV-JHM也叫MHV-4。
貓冠狀病毒（Feline
CoV）包括FIPV、FECV兩個分支。FECV指貓腸道病毒（feline enteric
coronavirus），毒力通常較溫和；FIPV指貓傳染性腹膜炎病毒（Feline Infectious Peritonitis
Virus），毒力強烈。FECV會突變為FIPV並變得致命。FIPV也稱為貓冠狀病毒I型（FCoV-1），
FECV則稱為貓冠狀病毒II型（FCoV-2）。
FIPV、FECV S1/S2處的aa序列（amino acid sequence，氨基酸序列）較為多變，某些FIPV、FECV毒株S1/S2處也具有furin切割序列RRARR或RRAR。
某些FIPV病毒株S1/S2處的RRARR、RRAR切割序列
某些FECV病毒株S1/S2處的RRARR切割序列
SARS-CoV-2是β譜系B支系（乙型冠狀病毒屬Sarbe亞屬）冠狀病毒，MHV是β譜系A支系（乙型冠狀病毒屬Embe亞屬）冠狀病毒。雖然同屬β譜系，但SARS-CoV-2與MHV結構差異巨大、演化距離極遠。SARS-CoV-2、MHV-JHM全基因組序列（核苷酸序列）僅有23%具有可比對性（即二者77%的序列幾無相似之處），23%可比對部分的一致度僅為66.79%；SARS-CoV-2、MHV-JHM二者Spike蛋白aa序列有92%可比對，但可比對部分的一致度僅為36.65%。
貓冠狀病毒（FIPV、FECV）是α譜系（甲型冠狀病毒屬）冠狀病毒，與SARS-CoV-2演化距離更為遙遠。冠狀病毒共分四個譜系（屬）。
SARS-CoV-2 S1/S2處的RRAR切割序列不太可能自然來自MHV-JHM、MHV-3、FIPV、FECV等病毒S1/S2處的RRARR或RRAR切割序列，SARS-CoV-2不太可能源自這些病毒的自然演化，或與其它病毒的自然重組。
科學界在病毒中插入furin切割位點/furin切割序列，或改造、替換病毒中furin切割序列的歷史超過了25年。
疫情前的多項研究表明，RRARR是水解切割效能極佳的furin切割序列。早在1995年12月（01
Dec 1995），荷蘭萊頓大學（Leiden University）醫學院微生物學院病毒學系已對MHV-JHM、MHV-A59
S1/S2處的furin切割序列進行了改造、替換、對比研究，並實驗證明，RRARR的切割效果顯著高於MHV-A59的furin切割序列RRAHR，RRARR將導致更高比例的Spike蛋白被furin蛋白酶水解切割。H是組氨酸的單字母縮寫。
相關論文：
Mutational Analysis of the Murine Coronavirus Spike Protein: Effect on Cell-to-Cell Fusion
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042682285700566
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7131709/pdf/main.pdf
作為RRARR一部分的RRAR也是非常高效的furin切割序列。疫情發生後，華中科技大學同濟藥學院發表於October
05,
2020的一篇iScience論文實驗證明：SARS-CoV-2的“RRAR”基序（motif）是一個非常高效的furin酶切序列，它很容易被furin蛋白酶識別和水解，相比經典的furin酶切序列RVRR，RRAR在furin蛋白酶作用下的水解、裂解效率是RVRR的2倍。
相關論文：
Furin: A Potential Therapeutic Target for COVID-19
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30834-8
分別含有RRAR、RVRR切割序列的多肽的水解效率對比圖
RFU：Relative Fluorescence Units，相對熒光單位/相對熒光強度
RVRR是發現於土耳其的一種H7N1高致病性禽流感病毒毒株的furin切割序列，高致病性流感病毒通常具有高效的furin切割序列。
另有論文實驗表明，除furin蛋白酶外，SARS-CoV-2
S1/S2處的furin切割位點/切割序列還可被多種其它蛋白酶高效切割，如PC1（Proprotein convertase
1，前蛋白轉化酶1）、trypsin（胰蛋白酶）、martiptase（基質蛋白酶）、Cathepsin B（組織蛋白酶B）等等。
SARS-CoV-1 、SARS-CoV-2 S1/S2位點多肽在不同蛋白酶作用下的水解效率對比圖
相關論文：
Proteolytic Cleavage of the SARS-CoV-2 Spike Protein and the Role of the Novel S1_S2 Site
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30397-7
在小鼠肝炎病毒（MHV）25個以上株系中，S1/S2處切割序列為RRARR的MHV-JHM（MHV-4）、MHV-3是毒力（致病能力）最強的兩個株系，它們對BALB/c小鼠（白變種實驗室小鼠）的感染致死率接近100%。MHV-JHM具有高度神經毒性，它引發使小鼠癱瘓、死亡的強烈腦炎。S1/S2處切割序列為RRAHR的MHV-A59也是毒力較強的MHV株系但毒力顯著弱於MHV-JHM和MHV-3。MHV-JHM、MHV-3的強大毒力很大程度上與S1/S2位處的RRARR切割序列有關。
FIPV（Feline
Infectious Peritonitis
Virus，貓傳染性腹膜炎病毒）是貓傳染性腹膜炎的病原體。貓傳染性腹膜炎的病變部位不只腹膜，它是貓的一種全身性系統性絕症，在有效藥物出現前，感染FIPV的貓一年感染死亡率為100%。FIPV也具有大腦、中樞神經系統（CNS）感染、侵犯能力，可導致貓腦膜炎。
RRARR、RRAR的高效酶切特性和強大促膜融合能力（除了介導病毒包膜-細胞膜融合外，還可誘導宿主細胞間發生膜融合形成合胞體）可能有助於病毒突破血腦屏障（blood-brain
barrier），感染、侵犯宿主大腦和中樞神經系統。MHV-JHM、MHV-3、FIPV都具有大腦、中樞神經系統侵犯能力，都可能引發腦炎、腦膜炎及其它大腦、神經損傷。S1/S2處的RRAR切割序列可能是SARS-CoV-2具有大腦、神經系統侵害能力的結構因素之一。
小鼠是病原體/病毒研究中使用最廣泛的實驗室動物，MHV被長期作為冠狀病毒研究的模型系統，是研究最為廣泛、最為深入的一類病毒；在20多個MHV株系中，被研究最多的三個株系是MHV-JHM、MHV-3、MHV-A59；貓冠狀病毒（FIPV、FECV）可能是僅次於鼠冠狀病毒，被研究次多的一類動物冠狀病毒。但是，自疫情發生至今，“大牌”病毒學家、重量級媒體們一直避而不談，一直未告知公眾，SARS-CoV-2
S1/S2處RRAR切割序列，與MHV-JHM、MHV-3、FIPV、FECV
S1/S2處RRARR（、RRAR）切割序列的顯著關聯和相似性。
2、異常的PRRA插入及FCS
雖然很多冠狀病毒、非冠狀病毒具有furin切割位點（FCS），但是，SARS-CoV-2
S1/S2處的FCS及RRAR切割序列極不正常，這是因為，與SARS-CoV-2演化關係較近的冠狀病毒無一具有FCS，更無一具有RRAR切割序列；具有FCS的冠狀病毒全都與SARS-CoV-2
演化關係極遠。具體而言：
1）、在SARS-CoV-2 所屬的β譜系B支系（乙型冠狀病毒屬Sarbe亞屬），只有一種病毒具有FCS，就是SARS-CoV-2；
2）、只有極少數蝙蝠冠狀病毒具有FCS（少數例外之一是伏翼蝠冠狀病毒BatCoV-HKU5）；
3）、所有與SARS-CoV-2 spike蛋白同源性大於40%的冠狀病毒的Spike都不具有FCS（當然更不會具有S1/S2處的RRAR切割序列）。
spike蛋白同源性，就是spike蛋白aa序列（氨基酸序列）相似度。第3點是華中科技大學同濟藥學院October 05, 2020 iScience論文的生物數據庫搜索、比對結論。
論文原文：
It was found that all Spike with a SARS-CoV-2 Spike sequence homology greater than 40% did not possess a furin cleavage site
Furin: A Potential Therapeutic Target for COVID-19
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30834-8
SARS-CoV-2的RRAR切割序列由其特有的四氨基酸插入PRRA（脯氨酸-精氨酸-精氨酸-丙氨酸）的後三個氨基酸RRA與其後的精氨酸R組成，這個精氨酸是S1亞基的最後一個氨基酸。
部分β譜系B支系冠狀病毒S1/S2位點附近的aa序列比對
上圖顯示了SARS-CoV-2 特有的PRRA插入、基本furin切割序列RRAR、長furin切割序列RRARSVAS。長furin切割序列RRARSVAS下一篇文章還會再涉及。
下圖顯示了更多β譜系B支系冠狀病毒S1/S2位點附近的aa序列。
β譜系B支系部分人類、果子狸、貉、穿山甲、蝙蝠冠狀病毒局部氨基酸序列比對
由圖可見，SARS-CoV-2的PRRA插入在同支系冠狀病毒中極為突兀、異常。
再從進化樹（系統發育樹）視角對比一下SARS-CoV-2 與其它冠狀病毒的S1/S2處的aa序列：
SARS-CoV-2（Wuhan-Hu-1毒株）與進化樹中冠狀病毒S1/S2附近的aa序列比對
SARS-CoV-2異常的PRRA插入在上圖中更顯突兀、刺眼；上面兩個圖中，S1/S2處具有furin酶切位點（FCS）的冠狀病毒只有SARS-CoV-2。
SARS-CoV-2的四氨基酸插入PRRA在β譜系B支系冠狀病毒pike蛋白中是獨一無二的，這個四氨基酸短序列在所有已知冠狀病毒Spike蛋白中，甚至在所有已知病毒各蛋白中也極有可能是獨一無二的。已有許多論文做過生物數據庫搜索、匹配研究，但未見有論文報告、指出，在任何其它病毒某蛋白中也存在PRRA序列。下一篇文章將說明，雖然不存在於其它病毒之中，但SARS-CoV-2特有的四氨基酸插入PRRA及其延長的六氨基酸序列PRRARS卻存在於兩種人類蛋白中。
（未完待續）
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