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| ベータコロナウイルスビロポリン | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | bCoV_ビロポリン | ||||||||
| パム | PF11289 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
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ORF3a （以前はX1またはU274として知られていた）[2]は、 SARS-CoV [3] [2]やSARS-CoV-2 [1] [4]を含むサルベコウイルス亜属のコロナウイルスに見られる遺伝子です。これは、ビロポリンとして機能すると考えられている約275アミノ酸残基の長さのアクセサリタンパク質をコードしています。[1]これは最大のアクセサリタンパク質であり[2] [4]、SARS-CoVアクセサリタンパク質の中で最初に記述されました。[3]
比較ゲノム学
ORF3aはサルベコウイルス亜属内でよく保存されている。[3] [2]このタンパク質はSARS-CoV（274残基）とSARS-CoV-2（275残基）の間で73％の配列同一性を持っている。 [1] ORF3aのオープンリーディングフレーム内では、ゲノム内にORF3a、ORF3b、および（SARS-CoV-2のみ）ORF3cという重複する遺伝子がいくつかある。SARS-CoV-2では、ORF3a、ORF3c、およびORF3dの重複は、機能性タンパク質をコードする同じ配列領域の3つの可能性のあるリーディングフレームすべてが存在する稀な例である可能性がある。[5] [6]
ORF3aはサルベコウイルスに存在するが、ヒトコロナウイルスHKU1とOC43を含む別のベータコロナウイルス亜属であるエンベコウイルスには存在しない。これはMERS-CoVを含むメルベコウイルスのORF5と遠縁である可能性がある。ORF3aの遠縁相同遺伝子は、ヒトコロナウイルス229EとNL63を含むアルファコロナウイルスで確認されているが、ガンマコロナウイルスやデルタコロナウイルスでは確認されていない。[1]
構造
ORF3aタンパク質は、 3つの膜貫通ドメインを含む膜貫通タンパク質です。N末端エクトドメインとC末端エンドドメインを持ち、膜貫通ドメインとはシステインに富む領域によって分離されています。[3] [2] ORF3aタンパク質は、細胞膜で組み立てられる二量体または四量体として機能すると考えられています。また、より高次のオリゴマーを形成する可能性があり、その機能的効果は不明です。[3] [2] [1]
翻訳後修飾
SARS-CoVでは、ORF3aのO-グリコシル化による翻訳後修飾が観察されている。[3] [7] hCoV-NL63では、N-グリコシル化されている。[8]
表現とローカリゼーション
 SARS-CoV-2の最も初期の配列決定サンプルである分離株Wuhan-Hu-1のゲノム構成。ORF3aの位置を示している。 | |
| NCBIゲノムID | 86693 |
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| ゲノムサイズ | 29,903 基地 |
| 完成年 | 2020 |
| ゲノムブラウザ( UCSC ) | |
ORF3a遺伝子は、他の補助タンパク質の遺伝子とともに、コロナウイルスRNAゲノムの3'末端にある構造タンパク質をコードする遺伝子の近くに位置している。ORF3aは、スパイク（S）遺伝子とエンベロープ（E）遺伝子の間に位置している。[3] ORF3aは、2番目に大きいサブゲノムRNAから発現される。[2] SARS-CoVでは、細胞内局在は多様であり、細胞質、細胞膜、ゴルジ体で見られる。[3] [2]その配列には、細胞膜を標的とするタンパク質輸送シグナルが含まれている。 [3] hCoV-NL63では、小胞体-ゴルジ体中間区画（ERGIC）を標的としている。[8]
関数
ORF3aタンパク質はウイルスの複製に必須ではないようです。SARS-CoVの研究では、その欠失が複製効率を低下させるかどうかについては矛盾する証拠があります。[3] [2]
ビロポリン
ORF3aタンパク質は、陽イオン透過性イオンチャネルを形成すると考えられている。[3] [1] [9]これは、ビロポリンとして機能すると考えられている。[1]エンベロープタンパク質とともに、これはSARS-CoV-2の2つの可能性のあるビロポリンのうちの1つであり、SARS-CoVの3つのビロポリンのうちの1つであり、追加のビロポリンORF8aをコードする可能性がある。[1]
ウイルスタンパク質相互作用
SARS-CoVのORF3aタンパク質は、スパイクタンパク質、膜タンパク質、ヌクレオカプシドタンパク質などのいくつかの構造タンパク質や、別の補助タンパク質であるORF7aとタンパク質間相互作用を形成することが示されています。[ 3 ]システインに富む領域を介して、スパイクタンパク質とジスルフィド結合を形成する可能性があります。 [3] [2] ORF3bタンパク質のビリオンへの組み込みは、SARS-CoV [3] [2]およびhCoV-NL63 [8]で観察されており、これがウイルスの構造タンパク質であることを示しています。
宿主細胞への影響
ORF3aが宿主細胞に及ぼす影響は実験条件下で数多く報告されている。細胞培養におけるSARS-CoVとSARS-CoV-2の研究では、 ORF3aはアポトーシスの誘導と関連していることが報告されている。[3] [2] [4]
免疫原性
ORF3aタンパク質は抗原性があり、 SARS-CoV（ SARSを引き起こす）[3] [2]またはSARS-CoV-2（ COVID-19を引き起こす） [1]の感染から回復した患者で抗体が観察されています。
参考文献
- ^ abcdefghij Kern DM、Sorum B、Mali SS、Hoel CM、Sridharan S、Remis JP、et al. (2021年7月). 「脂質ナノディスク中のSARS-CoV-2 ORF3aのCryo-EM構造」. Nature Structural & Molecular Biology . 28 (7): 573–582. doi : 10.1038/s41594-021-00619-0 . PMC 8772433. PMID 34158638. S2CID 235609553.
- ^ abcdefghijklm Liu DX、Fung TS、Chong KK、Shukla A 、 Hilgenfeld R (2014年9月)。「SARS-CoVおよびその他のコロナウイルスのアクセサリータンパク質」。抗ウイルス研究。109 ：97–109。doi ：10.1016 /j.antiviral.2014.06.013。PMC 7113789。PMID 24995382。
- ^ abcdefghijklmnop McBride R、Fielding BC（2012年11月）。「重症急性呼吸器症候群（ SARS）コロナウイルスアクセサリタンパク質のウイルス病原性における役割」。 ウイルス。4 （11）：2902–2923。doi ：10.3390/ v4112902。PMC 3509677。PMID 23202509。
- ^ abc Redondo N、Zaldívar-López S、Garrido JJ、 Montoya M（2021年7月7日）。「ウイルス病原性におけるSARS-CoV-2アクセサリータンパク質：既知と未知」 。Frontiers in Immunology。12 ： 708264。doi ： 10.3389 / fimmu.2021.708264。PMC 8293742。PMID 34305949。
- ^ Nelson CW、Ardern Z、Goldberg TL、Meng C、Kuo CH、Ludwig C、et al. (2020年10月)。「SARS-CoV-2パンデミックの要因としての動的に進化する新規重複遺伝子」。eLife。9 ：e59633。doi：10.7554 / eLife.59633。PMC 7655111。PMID 33001029。
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- ^ Oostra M、de Haan CA、de Groot RJ、Rottier PJ (2006 年 3 月)。 「重症急性呼吸器症候群コロナウイルス三重膜タンパク質 3a および M のグリコシル化」。ウイルス学ジャーナル。80 (5): 2326–2336。土井：10.1128/JVI.80.5.2326-2336.2006。PMC 1395384。PMID 16474139。
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- ^ Lu W, Zheng BJ, Xu K, Schwarz W, Du L, Wong CK, et al. (2006年8月). 「重症急性呼吸器症候群関連コロナウイルス3aタンパク質はイオンチャネルを形成し、ウイルス放出を調節する」。米国科学 アカデミー紀要。103 ( 33 ): 12540–12545。Bibcode :2006PNAS..10312540L。doi : 10.1073/ pnas.0605402103。PMC 1567914。PMID 16894145。