The SARS-CoV-2 virus has been rapidly evolving over the time and the genetic variation has led to the generation of Variants of Concerns (VoC), which have shown increased fitness. These VoC viruses contain the key mutations in the spike protein which have allowed better survival and evasion of host defense mechanisms. The D614G mutation in the spike domain is found in the majority of VoC; additionally, the P681R/H mutation at the S1/S2 furin cleavage site junction is also found to be highly conserved in major VoCs; Alpha, Delta, Omicron, and its’ current variants. The impact of these genetic alterations of the SARS-CoV-2 VoCs on the host cell entry, transmissibility, and infectivity has not been clearly identified. In our study, Delta and D614G + P681R synthetic double mutant pseudoviruses showed a significant increase in the cell entry, cell-to-cell fusion and infectivity. In contrast, the Omicron and P681H synthetic single mutant pseudoviruses showed TMPRSS2 independent cell entry, less fusion and infectivity as compared to Delta and D614G + P681R double mutants. Addition of exogenous trypsin further enhanced fusion in Delta viruses as compared to Omicron. Furthermore, Delta viruses showed susceptibility to both E64d and Camostat mesylate inhibitors suggesting, that the Delta virus could exploit both endosomal and TMPRSS2 dependent entry pathways as compared to the Omicron virus. Taken together, these results indicate that the D614G and P681R/H mutations in the spike protein are pivotal which might be favoring the VoC replication in different host compartments, and thus allowing a balance of mutation vs selection for better long-term adaptation.

随着时间的推移，SARS-CoV-2 病毒一直在快速进化，基因变异导致了关注变体 (VoC) 的产生，这些变体显示出更高的适应性。这些 VoC 病毒包含刺突蛋白中的关键突变，可以更好地生存和逃避宿主防御机制。spike 域中的 D614G 突变存在于大多数 VoC 中；此外，还发现 S1/S2 弗林蛋白酶切割位点连接处的 P681R/H 突变在主要 VoC 中高度保守；Alpha、Delta、Omicron 及其当前的变体。SARS-CoV-2 VoC 的这些基因改变对宿主细胞进入、传播性和感染性的影响尚未明确。在我们的研究中，Delta 和 D614G + P681R 合成双突变体假病毒显示细胞进入显着增加，细胞间融合和感染性。相比之下，与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，Omicron 和 P681H 合成单突变体假病毒显示出 TMPRSS2 独立细胞进入、更少的融合和感染性。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。相比之下，与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，Omicron 和 P681H 合成单突变体假病毒显示出 TMPRSS2 独立细胞进入、更少的融合和感染性。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。相比之下，与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，Omicron 和 P681H 合成单突变体假病毒显示出 TMPRSS2 独立细胞进入、更少的融合和感染性。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，Omicron 和 P681H 合成的单突变体假病毒显示出 TMPRSS2 独立细胞进入、更少的融合和感染性。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，Omicron 和 P681H 合成的单突变体假病毒显示出 TMPRSS2 独立细胞进入、更少的融合和感染性。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，融合和感染性较低。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。与 Delta 和 D614G + P681R 双突变体相比，融合和感染性较低。与 Omicron 相比，外源性胰蛋白酶的添加进一步增强了 Delta 病毒的融合。此外，Delta 病毒对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂都表现出敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。Delta 病毒显示出对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂的敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。Delta 病毒显示出对 E64d 和 Camostat 甲磺酸盐抑制剂的敏感性，这表明与 Omicron 病毒相比，Delta 病毒可以利用内体和 TMPRSS2 依赖性进入途径。总之，这些结果表明刺突蛋白中的 D614G 和 P681R/H 突变是关键，这可能有利于不同宿主区室中的 VoC 复制，从而允许突变与选择的平衡以实现更好的长期适应。