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| ベータコロナウイルスNS7Aタンパク質 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 SARSコロナウイルスORF7a補助タンパク質の構造 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 新型コロナウイルス | ||||||||
| パム | PF08779 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
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ORF7a （ SARSコロナウイルスX4、SARS-X4、ORF7a、U122など、いくつかの別名でも知られる）[1]は、ベータコロナウイルス属のコロナウイルスに見られる遺伝子である。免疫グロブリン様タンパク質ドメインを持つI型膜貫通タンパク質であるベータコロナウイルスNS7Aタンパク質を発現する。重症急性呼吸器症候群（SARS）を引き起こすウイルスであるSARS-CoVで初めて発見された。[2] COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2のホモログは、SARS-CoVタンパク質と約85％の配列同一性を持っている。[3]
関数
ORF7aタンパク質には、いくつかの機能があると考えられています。主な機能は免疫調節とインターフェロン拮抗作用であると考えられています。このタンパク質はウイルスの複製に必須ではありません。[1]
ウイルスタンパク質相互作用
SARS-CoVの研究では、このタンパク質がスパイクタンパク質やORF3aとタンパク質間相互作用を形成し、成熟したウイルス粒子に存在するため、マイナーなウイルス構造タンパク質になっていることが示唆されています。[1] [4]これがSARS-CoV-2で発生するかどうかは不明です。[5]ウイルスの組み立てに役割を果たしている可能性があります。[1]
ホスト効果
宿主タンパク質との相互作用や宿主細胞プロセスへの影響が数多く報告されている。SARS-CoV ORF7aタンパク質はインテグリンIドメインへの結合活性を持つことが報告されている。[6]
また、カスパーゼ依存性経路を介してアポトーシスを誘導するとも報告されている。[1] [7]また、小胞体からのCOPII依存性輸送を媒介することが実証されているモチーフを含み、タンパク質はゴルジ体を標的とする。[8]
SARS-CoV-2では、ORF7aタンパク質が効果的なインターフェロン拮抗薬として記載されている。[3] SARS-CoV-2タンパク質は、単球との相互作用を通じて免疫調節効果を発揮する可能性がある。[5]
構造
ORF7aタンパク質は、SARS-CoV-2では121アミノ酸残基[5]、SARS-CoVでは122アミノ酸残基[2]を持つ膜貫通タンパク質です。これは、N末端シグナルペプチド、免疫グロブリンフォールドを持つエクトドメイン、およびC末端小胞体保持シグナル配列を持つI型膜貫通タンパク質です。 [5] [6] [1]この構造には、ベータサンドイッチに配置された2つのベータシートを形成する7つのベータストランドが含まれています。[2] SARS-CoVとSARS-CoV-2の配列の違いのほとんどは、Ig様エクトドメインで発生し、タンパク質間相互作用に違いを生じさせる可能性があります。[5]
翻訳後修飾
SARS-CoV-2 ORF7aタンパク質は、翻訳後ユビキチン化によって修飾されることが報告されている。リジン119に結合したポリユビキチン鎖は、タンパク質の報告されているインターフェロン拮抗作用に関連している可能性がある。[3] [9]
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。ORF7aの位置を示している。 | |
| NCBIゲノムID | 86693 |
|---|---|
| ゲノムサイズ | 29,903 基地 |
| 完成年 | 2020 |
| ゲノムブラウザ( UCSC ) | |
ORF7a遺伝子は、他のウイルスアクセサリ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5'末端にあるウイルス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。 [3] ORF7aはORF7bと重複する遺伝子である。[10] SARS-CoVでは、小胞体、ゴルジ体、ERGICへの細胞内局在が報告されており[1]、 SARS-CoV-2でも同様のゴルジ体局在が報告されている。[11]
進化
SARS-CoV-2のORF8は、同様のIg様フォールドを持つタンパク質をコードしており、遺伝子重複によって生じたORF7aのパラログである可能性があると考えられているが[13] [14]、一部のバイオインフォマティクス解析では、ウイルスでは比較的まれな重複を裏付けるには類似性が低すぎる可能性があることが示唆されている。[15]免疫グロブリンドメインはコロナウイルスでは一般的ではなく、ORF8とORF7aを持つベータコロナウイルスのサブセット以外では、コウモリのアルファコロナウイルスのごく一部にIgドメインが含まれていることが確認されているが、ガンマコロナウイルスとデルタコロナウイルスには存在しない。[16] [14]ベータおよびアルファIgドメインは独立した獲得である可能性があり、ORF8とORF7aは宿主タンパク質から獲得された可能性がある。[16]
COVID-19パンデミックを通じて多くのSARS-CoV-2ゲノムの配列が解読され、欠失変異[17] 、ナンセンス変異（早期終止コドンの導入とタンパク質の切断）[18]、および少なくとも1つの遺伝子融合[19]を含む多くの変異が報告されています。
参考文献
- ^ abcdefg 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 .
- ^ abc Nelson CA, Pekosz A, Lee CA, Diamond MS, Fremont DH (2005). 「SARSコロナウイルスOrf7aアクセサリータンパク質の構造と細胞内標的化」. Structure . 13 (1): 75–85. doi : 10.1016/j.str.2004.10.010 . PMC 7125549. PMID 15642263 .
- ^ abcd Redondo, Natalia; Zaldívar-López, Sara; Garrido, Juan J.; Montoya, Maria (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 . hdl : 10261/249329 . PMC 8293742. PMID 34305949 .
- ^ Huang, Cheng; Ito, Naoto; Tseng, Chien-Te K.; Makino, Shinji (2006年8月). 「重症急性呼吸器症候群コロナウイルス7aアクセサリータンパク質はウイルス構造タンパク質である」. Journal of Virology . 80 (15): 7287–7294. doi :10.1128/JVI.00414-06. PMC 1563709. PMID 16840309 .
- ^ abcdef 周、子良;黄、春柳。周、浙中。黄、趙夏。スー、リリ。カン、シシ。チェン、シャオシュエ。チェン、キユエ。彼、スファ。ロン、シア。シャオ、フェイ。チェン、ジュン；陳寿登（2021年3月）。 「構造的洞察により、SARS-CoV-2 ORF7a がヒト CD14+ 単球の免疫調節因子であることが明らかになりました。」iサイエンス。24 (3): 102187。ビブコード:2021iSci...24j2187Z。土井：10.1016/j.isci.2021.102187。PMC 7879101。PMID 33615195。
- ^ ab Hänel K、Stangler T、Stoldt M、Willbold D (2006 年 5 月)。「SARS 関連コロナウイルスによってコード化された X4 タンパク質の溶液構造は、免疫グロブリンのような折り畳み構造を示し、インテグリン I ドメインへの結合活性を示唆している」。J . Biomed. Sci . 13 (3): 281–93. doi : 10.1007/s11373-005-9043-9 . PMC 7089389 . PMID 16328780。
- ^ サティヤ N、ラル SK (2007)。 「SARSコロナウイルスの分子生物学」。アン・ニューヨーク・アカドサイエンス。1102 (1): 26–38。ビブコード:2007NYASA1102...26S。土井：10.1196/annals.1408.002。PMC 7168024。PMID 17470909。
- ^ Pekosz A、Schaecher SR、Diamond MS、Fremont DH、Sims AC、Baric RS (2006)。「SARS-CoV アクセサリタンパク質 7a および 7b の構造、発現、細胞内局在」。Adv Exp Med Biol。実験医学と生物学の進歩。581 : 115–20。doi : 10.1007 / 978-0-387-33012-9_20。ISBN 978-0-387-26202-4. PMC 7123408 . PMID 17037516.
- ^ Cao, Zengguo; Xia, Hongjie; Rajsbaum, Ricardo; Xia, Xianzhu; Wang, Hualei; Shi, Pei-Yong (2021年3月). 「SARS-CoV-2 ORF7aのユビキチン化はインターフェロン応答の拮抗作用を促進する」.細胞および分子免疫学. 18 (3): 746–748. doi :10.1038/s41423-020-00603-6. PMC 7815971. PMID 33473190 .
- ^ Pekosz, Andrew; Schaecher, Scott R.; Diamond, Michael S.; Fremont, Daved H.; Sims, Amy C.; Baric, Ralph S. (2006). 「SARS-CoV アクセサリタンパク質 7a および 7b の構造、発現、細胞内局在」。ニドウイルス。実験医学と生物学の進歩。581 : 115–120。doi :10.1007/ 978-0-387-33012-9_20。ISBN 978-0-387-26202-4. PMC 7123408 . PMID 17037516.
- ^ 張、景;クルス・コスメ、ルース。荘、蒙偉。劉東暁。劉袁。テン、シャオレイ。ワン・ペイホイ。唐・奇儀（2020年12月）。 「SARS-CoV-2タンパク質の細胞内局在に関する全身的および分子的研究」。シグナル伝達と標的療法。5 (1): 269.土井:10.1038/s41392-020-00372-8。PMC 7670843。PMID 33203855。
- ^ Flower, Thomas G.; Buffalo, Cosmo Z.; Hooy, Richard M.; Allaire, Marc; Ren, Xuefeng; Hurley, James H. (2021年1月12日). 「急速に進化する免疫回避タンパク質、SARS-CoV-2 ORF8の構造」。米国科学アカデミー紀要。118 (2): e2021785118。doi : 10.1073/pnas.2021785118。PMC 7812859。PMID 33361333。
- ^ Mariano, Giuseppina; Farthing, Rebecca J.; Lale-Farjat, Shamar LM; Bergeron, Julien RC (2020年12月17日). 「SARS-CoV-2の構造特性：現在の状況と、今後必要な状況」。分子生物 科学のフロンティア。7 ：605236。doi ：10.3389/ fmolb.2020.605236。PMC 7773825。PMID 33392262。
- ^ ab Neches, Russell Y.; Kyrpides, Nikos C.; Ouzounis, Christos A. (2021年2月23日). 「コロナウイルス系統内のSARS-CoV-2 Orf8とOrf7aの非定型的相違は、免疫回避における潜在的なステルスウイルス戦略を示唆している」. mBio . 12 (1). doi :10.1128/mBio.03014-20. PMC 7845636 . PMID 33468697.
- ^ Pereira, Filipe (2020年11月). 「SARS-CoV-2 ORF8アクセサリ遺伝子の進化ダイナミクス」.感染、遺伝学、進化. 85 :104525. doi :10.1016/j.meegid.2020.104525. PMC 7467077. PMID 32890763.
- ^ ab Tan, Yongjun; Schneider, Theresa; Leong, Matthew; Aravind, L.; Zhang, Dapeng (2020年6月30日). 「新規免疫グロブリンドメインタンパク質がSARS-CoV-2関連ウイルスの進化と病原性に関する知見を提供」mBio . 11 (3). doi :10.1128/mBio.00760-20. PMC 7267882 . PMID 32471829.
- ^ オランダ、ラリンダ A.;ケーリン、エミリー A.マクスード、ラビア;エスティファノス、ベレケット。ウー、リリー I.ヴァルサニ、アルヴィンド。ハルデン、ロルフ U.ホーグ、ブレンダ G.スコッチ、マシュー。リム、エフレム S. (2020 年 7 月)。 「アリゾナ州のセンチネル監視でSARS-CoV-2 ORF7aの81ヌクレオチド欠失が特定（2020年1月から3月）」。ウイルス学ジャーナル。94 (14): e00711-20。土井：10.1128/JVI.00711-20。PMC 7343219。PMID 32357959。
- ^ Nemudryi, Artem; Nemudraia, Anna; Wiegand, Tanner; Nichols, Joseph; Snyder, Deann T.; Hedges, Jodi F.; Cicha, Calvin; Lee, Helen; Vanderwood, Karl K.; Bimczok, Diane; Jutila, Mark A.; Wiedenheft, Blake (2021年6月). 「SARS-CoV-2ゲノム監視により、免疫抑制を制限するORF7aの自然発生的な短縮が特定」. Cell Reports . 35 (9): 109197. doi :10.1016/j.celrep.2021.109197. PMC 8118641 . PMID 34043946.
- ^ アデティア、アミン;謝、ホン。ロイチョードリー、パヴィトラ。シュレスタ、ラサタ。ロプリエノ、ミシェル。ファン、メイリー。キース・R・ジェローム;グレニンガー、アレクサンダー L. (2020 年 8 月)。 「臨床的SARS-CoV-2分離株においてインフレーム遺伝子融合を引き起こすORF7aの複数の大きな欠失の同定」。臨床ウイルス学ジャーナル。129 : 104523.土井:10.1016/j.jcv.2020.104523. PMC 7309833。PMID 32623351。