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| ベータコロナウイルスNS8タンパク質 | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | 新型コロナウイルス | ||||||||
| パム | PF12093 | ||||||||
| インタープロ | IPR022722 | ||||||||
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ORF8は、サルベコウイルス亜属のコロナウイルスのウイルスアクセサリタンパク質、ベータコロナウイルスNS8タンパク質をコードする遺伝子である。これは、ゲノムの中で最も保存性が低く、最も変動しやすい部分の1つである。[2] [3] [4] [5]一部のウイルスでは、欠失によって領域がORF8aとORF8bと呼ばれる2つの小さなオープンリーディングフレームに分割される。これは、 SARS流行後期の多くのSARS-CoVウイルス分離株、および一部のコウモリコロナウイルスに存在する特徴である。[4] [3]このため、全長遺伝子とそのタンパク質はORF8abと呼ばれることがある。[3] [6] SARS-CoV-2に代表される全長遺伝子は、宿主の免疫系との相互作用に関与している可能性がある、機能が未知の免疫グロブリンドメインを持つタンパク質をコードしている。[4] [3] [1] ORF7aタンパク質と構造が類似しており、遺伝子重複によって生じた可能性があることを示唆している。[7] [8]
構造
SARS-CoV-2のORF8は、N末端シグナル配列を持つ121アミノ酸残基のタンパク質をコードしている。[4] ORF8は、ジスルフィド結合によって共有結合した二量体 を形成する。[1] ORF8は、 ORF7aタンパク質と非常によく似た免疫グロブリン様ドメインを有する。[1] [2]全体的なフォールドは似ているが、 ORF8への挿入が異なるタンパク質間相互作用の原因となり、追加の二量体化インターフェースを形成する可能性がある。[1] [2] ORF7aとは異なり、ORF8には膜貫通ヘリックスがないため、膜貫通タンパク質ではないが、[1] [4]膜固定型である可能性が示唆されている。[3]
SARS-CoVとSARS-CoV-2のORF8は非常に異なっており、配列同一性は20％未満です。[1] SARS-CoVの全長ORF8は122残基のタンパク質をコードしています。多くのSARS-CoV分離株ではORF8aとORF8bに分割され、39残基のORF8aタンパク質と84残基のORF8bタンパク質が別々に発現しています。[6] ORF8aタンパク質とORF8bタンパク質はタンパク質複合体を形成する可能性があることが示唆されています。[2] [9] SARS-CoV-2タンパク質の二量体化に関与するシステイン残基は、SARS-CoV配列では保存されていません。[1] ORF8abタンパク質はジスルフィド結合した多量体を形成することも報告されています。[10]
翻訳後修飾
全長SARS-CoV ORF8abタンパク質はN型糖鎖修飾によって翻訳後修飾されており[6]、これはSARS-CoV-2タンパク質でも保存されていると予測されている[1] 。実験条件下では、8bと8abの両方がユビキチン化されている[6]。
表現とローカリゼーション
ORF8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5'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。ORF6 、ORF7a、ORF7bとともに、ORF8は膜（M）遺伝子とヌクレオカプシド（N）遺伝子の間に位置している。[6] [4] SARS-CoV-2 ORF8タンパク質は、小胞体（ER）への輸送のためのシグナル配列を持ち[4] 、実験的にERに局在することがわかっている。[ 11 ]これはおそらく分泌タンパク質である。[4] [3]
SARS-CoV ORF8a、ORF8b、またはORF8abタンパク質の局在については、文献にさまざまな報告があります。[6] ORF8bが自然条件下で有意なレベルで発現しているかどうかは不明です。[10] [12]全長ORF8abはERに局在するようです。[12]
関数
ORF8タンパク質の機能は不明です。SA RS-CoV [6]やSARS-CoV-2 [4]のいずれにおいても、ORF8はウイルスの複製に必須ではありませんが、ORF8の喪失がウイルスの複製効率に影響を与えるかどうかについては矛盾する証拠があります。[13]
ORF8タンパク質の機能は、宿主の免疫系と相互作用することが示唆されている。[13] SARS-CoV-2タンパク質は、免疫回避による免疫調節や宿主の免疫応答の抑制に関与していると考えられている。[4] [1] [3] I型インターフェロン拮抗薬であり、クラスI MHCをダウンレギュレーションすることが報告されている。[4] [3] SARS-CoV-2 ORF8タンパク質は免疫原性が高く、 COVID-19の患者や回復した患者でこのタンパク質に対する高レベルの抗体が見つかっている。[4] [14]ある研究では、ORF8は転写阻害剤であることが示唆されている。[15] [16]
SARS-CoV ORF8aタンパク質が多量体に組み立てられ、ウイルスポリンを形成することが示唆されている。[17]
進化
ORF8の進化の歴史は複雑です。これはサルベコウイルスゲノムの中で最も保存性の低い領域の一つです。 [3] [2] [4]これは頻繁に突然変異や欠失を起こし、「超可変」で組み換えホットスポットと呼ばれています。[3]この領域のRNA二次構造はゲノム不安定性と関連していると言われています。[3] [19]
SARS-CoVでは、ORF8領域は祖先コウモリコロナウイルス間の組み換えによって発生したと考えられている。[3] [6] [5] [20] SARS-CoVのこの領域の最も顕著な特徴の1つは、全長のオープンリーディングフレームを2つの小さなORF、ORF8aとORF8bに分割する29ヌクレオチドの欠失の出現である。SARS流行初期のウイルス分離株は全長の完全なORF8を持っていたが、分割構造は流行後期に出現した。[3] [6]それ以来、同様の分割構造がコウモリコロナウイルスで観察されている。[21]変異と欠失はSARS-CoV-2の変異体でも確認されている。[2] [19] SARS-CoVの観察に基づいて、ORF8の変化は宿主適応に関連している可能性があることが示唆されているが、ORF8がヒト宿主の適応度に影響を与えない可能性もある。 [19] [5] SARS-CoVではORF8で高いdN/dS比が観察されており、これは正の選択または緩和された選択と一致している。[5]
ORF8は、免疫グロブリンドメイン（Ig）がORF7aのものと遠い類似性を持つタンパク質をコードする。[1] ORF8は遺伝子重複によってORF7aから進化した可能性が高いと示唆されているが[2] [7] [8]、一部のバイオインフォマティクス解析では、類似性が低すぎて重複を裏付けることができないと示唆されており、これはウイルスでは比較的まれである。[19]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、少数のコウモリアルファコロナウイルスのみがIgドメインを含む可能性が高い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。[2] [8] ORF8は特にMERS-CoVには存在しない。[8]ベータおよびアルファIgドメインは独立して獲得された可能性があり、ORF8とORF7aは宿主タンパク質から獲得された可能性がある。[2] ORF8の不在は、それらの系統における遺伝子の喪失を反映している可能性もあります。[8]
参考文献
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