ORF7a
Ген обнаружен у коронавирусов рода Betacoronavirus
Семейство белков
Белок NS7A бетакоронавируса
Структура вспомогательного белка ORF7a вируса SARS-коронавируса
Идентификаторы
СимволbCoV_NS7A
ПфамПФ08779
ИнтерПроIPR014888
Доступные структуры белков:
Пфам  структуры / ECOD  
ПДБRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumрезюме структуры

ORF7a (также известный под несколькими другими названиями, включая коронавирус SARS X4 , SARS-X4 , ORF7a или U122 ) [1] — ген , обнаруженный в коронавирусах рода Betacoronavirus . Он экспрессирует белок NS7A Betacoronavirus , трансмембранный белок типа I с доменом иммуноглобулина -подобного белка . Впервые он был обнаружен в SARS-CoV , вирусе, вызывающем тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС). [2] Гомолог в SARS-CoV-2 , вирусе, вызывающем COVID-19 , имеет примерно 85% идентичности последовательности с белком SARS-CoV. [ 3]

Функция

Описано несколько возможных функций белка ORF7a. Предполагается, что его основная функция — иммуномодуляция и антагонизм интерферона . Белок не является необходимым для репликации вируса . [1]

Взаимодействие вирусных белков

Исследования SARS-CoV показывают, что белок образует белок-белковые взаимодействия с белком-шипом и ORF3a и присутствует в зрелых вирионах , что делает его второстепенным вирусным структурным белком . [1] [4] Неясно, происходит ли это в SARS-CoV-2. [5] Он может играть роль в сборке вируса. [1]

Эффекты хозяина

Описан ряд взаимодействий с белками хозяина и эффектов на процессы клетки хозяина . Сообщалось , что белок ORF7a SARS-CoV обладает связывающей активностью с доменами интегрина I. [6]

Также сообщалось, что он вызывает апоптоз через каспазозависимый путь. [1] [7] Кроме того, он содержит мотив , который, как было показано, опосредует COPII- зависимый транспорт из эндоплазматического ретикулума , и белок нацелен на аппарат Гольджи. [8]

В SARS-CoV-2 белок ORF7a был описан как эффективный антагонист интерферона . [3] Белок SARS-CoV-2 может оказывать иммуномодулирующее действие посредством взаимодействия с моноцитами . [5]

Структура

Белок ORF7a является трансмембранным белком с 121 аминокислотным остатком в SARS-CoV-2 [5] и 122 в SARS-CoV. [2] Это трансмембранный белок типа I с N-концевым сигнальным пептидом , эктодоменом , который имеет иммуноглобулиновую складку , и С-концевой сигнальной последовательностью удержания эндоплазматического ретикулума . [5] [6] [1] Структура содержит семь бета-нитей, которые образуют два бета-слоя , расположенных в бета-сэндвиче . [2] Большинство различий в последовательностях между SARS-CoV и SARS-CoV-2 происходят в Ig-подобном эктодомене и могут вызывать различия во взаимодействиях белок-белок . [5]

Посттрансляционные модификации

Сообщалось, что белок SARS-CoV-2 ORF7a посттрансляционно модифицируется путем убиквитинирования . Полиубиквитиновые цепи, присоединенные к лизину 119, могут быть связаны с сообщаемым антагонизмом белка к интерферону . [3] [9]

Выражение и локализация

Геномная информация
Геномная организация изолята Wuhan-Hu-1, самого раннего секвенированного образца SARS-CoV-2, указывающая на расположение ORF7a
Идентификатор генома NCBI86693
Размер генома29,903 баз
Год завершения2020
Геномный браузер ( UCSC )

Наряду с генами других вирусных вспомогательных белков , ген ORF7a расположен рядом с генами, кодирующими вирусные структурные белки , на 5'- конце генома РНК коронавируса. [3] ORF7a — это перекрывающийся ген , который перекрывает ORF7b . [10] В SARS-CoV сообщалось о субклеточной локализации в эндоплазматическом ретикулуме , аппарате Гольджи и ERGIC , [1] с аналогичной локализацией в Гольджи, описанной для SARS-CoV-2. [11]

Эволюция

Структурная суперпозиция доменов Ig ORF8 (синий, PDB : 7JTL ​[ 12] ) и ORF7a (оранжевый, PDB : 7CI3 ​[ 5] ), иллюстрирующая сходство их бета-сэндвич -топологий.

Считается, что ORF8 в SARS-CoV-2, который кодирует белок с похожей Ig-подобной складкой, может быть паралогом ORF7a, который возник в результате дупликации гена , [13] [14] хотя некоторые биоинформатические анализы предполагают, что сходство может быть слишком низким, чтобы поддерживать дупликацию, что относительно необычно для вирусов. [15] Иммуноглобулиновые домены нечасто встречаются в коронавирусах; за исключением подмножества бета -коронавирусов с ORF8 и ORF7a, только небольшое количество альфа-коронавирусов летучих мышей были идентифицированы как содержащие вероятные домены Ig, в то время как они отсутствуют у гамма-коронавирусов и дельта-коронавирусов . [16] [14] Бета- и альфа-домены Ig могут быть независимыми приобретениями, где ORF8 и ORF7a могли быть приобретены от белков хозяина. [16]

Многие геномы SARS-CoV-2 были секвенированы во время пандемии COVID-19 , и было зарегистрировано несколько вариаций, включая делеционные мутации , [17] бессмысленные мутации (введение преждевременного стоп-кодона и усечение белка) [18] и по крайней мере одно слияние генов . [19]

Ссылки

  1. ^ abcdefg Liu, DX; Fung, TS; Chong, KK; Shukla, A; Hilgenfeld, R (сентябрь 2014 г.). «Вспомогательные белки SARS-CoV и других коронавирусов». Antiviral Research . 109 : 97– 109. doi :10.1016/j.antiviral.2014.06.013. PMC  7113789. PMID  24995382 .
  2. ^ abc Nelson CA, Pekosz A, Lee CA, Diamond MS, Fremont DH (2005). «Структура и внутриклеточное нацеливание вспомогательного белка Orf7a вируса SARS». Структура . 13 (1): 75–85 . doi : 10.1016/j.str.2004.10.010 . PMC 7125549. PMID  15642263 . 
  3. ^ abcd Редондо, Наталия; Залдивар-Лопес, Сара; Гарридо, Хуан Х.; Монтойя, Мария (7 июля 2021 г.). «Вспомогательные белки SARS-CoV-2 в вирусном патогенезе: известные и неизвестные». Frontiers in Immunology . 12 : 708264. doi : 10.3389/fimmu.2021.708264 . hdl : 10261/249329 . PMC 8293742 . PMID  34305949. 
  4. ^ Хуан, Ченг; Ито, Наото; Ценг, Чиен-Те К.; Макино, Синдзи (август 2006 г.). «Дополнительный белок коронавируса 7a тяжелого острого респираторного синдрома является вирусным структурным белком». Журнал вирусологии . 80 (15): 7287– 7294. doi :10.1128/JVI.00414-06. PMC 1563709. PMID  16840309 . 
  5. ^ abcdef Чжоу, Цзилян; Хуан, Чуньлю; Чжоу, Чжэчун; Хуан, Чжаося; Су, Лили; Канг, Сиси; Чен, Сяосюэ; Чен, Цююэ; Он, Сухуа; Ронг, Ся; Сяо, Фэй; Чен, Цзюнь; Чен, Шоуден (март 2021 г.). «Структурное понимание показывает, что ORF7a SARS-CoV-2 является иммуномодулирующим фактором для моноцитов CD14+ человека». iScience . 24 (3): 102187. Бибкод : 2021iSci...24j2187Z. doi : 10.1016/j.isci.2021.102187. ПМЦ 7879101 . ПМИД  33615195. 
  6. ^ ab Hänel K, Stangler T, Stoldt M, Willbold D (май 2006 г.). «Структура раствора белка X4, кодируемого коронавирусом, связанным с SARS, обнаруживает иммуноглобулиновую складку и предполагает связывающую активность с доменами интегрина I». J. Biomed. Sci . 13 (3): 281– 93. doi : 10.1007/s11373-005-9043-9 . PMC 7089389. PMID  16328780 . 
  7. ^ Сатия Н., Лал СК (2007). «Молекулярная биология коронавируса SARS». Энн, Нью-Йоркская академия наук . 1102 (1): 26–38 . Бибкод : 2007NYASA1102...26S. дои : 10.1196/анналы.1408.002 . ПМК 7168024 . ПМИД  17470909. 
  8. ^ Pekosz A, Schaecher SR, Diamond MS, Fremont DH, Sims AC, Baric RS (2006). «Структура, экспрессия и внутриклеточная локализация дополнительных белков SARS-CoV 7a и 7b». Adv Exp Med Biol . Достижения экспериментальной медицины и биологии. 581 : 115– 20. doi : 10.1007/978-0-387-33012-9_20 . ISBN 978-0-387-26202-4. PMC  7123408 . PMID  17037516.
  9. ^ Цао, Цзэнго; Ся, Хунцзе; Раджсбаум, Рикардо; Ся, Сяньчжу; Ван, Хуалей; Ши, Пэй-Юн (март 2021 г.). «Убиквитинирование ORF7a SARS-CoV-2 способствует антагонизму ответа интерферона». Клеточная и молекулярная иммунология . 18 (3): 746– 748. doi : 10.1038 /s41423-020-00603-6. PMC 7815971. PMID  33473190. 
  10. ^ Пекош, Эндрю; Шехер, Скотт Р.; Даймонд, Майкл С.; Фремонт, Дейвед Х.; Симс, Эми К.; Барик, Ральф С. (2006). «Структура, экспрессия и внутриклеточная локализация вспомогательных белков SARS-CoV 7a и 7b». Нидовирусы . Достижения в экспериментальной медицине и биологии. 581 : 115– 120. doi :10.1007/978-0-387-33012-9_20. ISBN 978-0-387-26202-4. PMC  7123408 . PMID  17037516.
  11. ^ Чжан, Цзин; Круз-косме, Рут; Чжуан, Мэн-Вэй; Лю, Дунсяо; Лю, Юань; Тэн, Шаолей; Ван, Пей-Хуэй; Тан, Ции (декабрь 2020 г.). «Системное и молекулярное исследование субклеточной локализации белков SARS-CoV-2». Сигнальная трансдукция и таргетная терапия . 5 (1): 269. дои : 10.1038/s41392-020-00372-8. ПМЦ 7670843 . ПМИД  33203855. 
  12. ^ Флауэр, Томас Г.; Буффало, Космо З.; Хуй, Ричард М.; Аллер, Марк; Рен, Сюэфэн; Херли, Джеймс Х. (12 января 2021 г.). «Структура ORF8 SARS-CoV-2, быстро эволюционирующего белка уклонения от иммунного ответа». Труды Национальной академии наук . 118 (2): e2021785118. doi :10.1073/pnas.2021785118. PMC 7812859. PMID  33361333 . 
  13. ^ Мариано, Джузеппина; Фартинг, Ребекка Дж.; Лале-Фарджат, Шамар Л.М.; Бержерон, Жюльен РК (17 декабря 2020 г.). «Структурная характеристика SARS-CoV-2: где мы находимся и где нам нужно быть». Frontiers in Molecular Biosciences . 7 : 605236. doi : 10.3389/fmolb.2020.605236 . PMC 7773825 . PMID  33392262. 
  14. ^ ab Neches, Russell Y.; Kyrpides, Nikos C.; Ouzounis, Christos A. (23 февраля 2021 г.). «Атипичное расхождение Orf8 SARS-CoV-2 от Orf7a в пределах линии коронавируса предполагает потенциальные скрытые вирусные стратегии уклонения от иммунного реагирования». mBio . 12 (1). doi :10.1128/mBio.03014-20. PMC 7845636 . PMID  33468697. 
  15. ^ Перейра, Филипе (ноябрь 2020 г.). «Эволюционная динамика гена-аксессуара ORF8 вируса SARS-CoV-2». Инфекция, генетика и эволюция . 85 : 104525. doi : 10.1016 /j.meegid.2020.104525. PMC 7467077. PMID  32890763. 
  16. ^ ab Tan, Yongjun; Schneider, Theresa; Leong, Matthew; Aravind, L.; Zhang, Dapeng (30 июня 2020 г.). «Новые белки домена иммуноглобулина дают представление об эволюции и патогенезе вирусов, связанных с SARS-CoV-2». mBio . 11 (3). doi :10.1128/mBio.00760-20. PMC 7267882 . PMID  32471829. 
  17. ^ Голландия, ЛаРинда А.; Кэлин, Эмили А.; Максуд, Рабия; Эстифанос, Берекет; Ву, Лили И.; Варсани, Арвинд; Халден, Рольф У.; Хог, Бренда Г.; Скотч, Мэтью; Лим, Ефрем С. (июль 2020 г.). «Делегия 81-нуклеотида в ORF7a SARS-CoV-2, выявленная в ходе дозорного наблюдения в Аризоне (январь-март 2020 г.)». Журнал вирусологии . 94 (14): e00711-20. дои : 10.1128/JVI.00711-20. ПМЦ 7343219 . ПМИД  32357959. 
  18. ^ Немудрый, Артем; Немудрая, Анна; Виганд, Таннер; Николс, Джозеф; Снайдер, Динн Т.; Хеджес, Джоди Ф.; Чича, Кэлвин; Ли, Хелен; Вандервуд, Карл К.; Бимчок, Диана; Джутила, Марк А.; Виденхефт, Блейк (июнь 2021 г.). «Геномный надзор за SARS-CoV-2 выявляет естественное усечение ORF7a, которое ограничивает подавление иммунитета». Cell Reports . 35 (9): 109197. doi :10.1016/j.celrep.2021.109197. PMC 8118641 . PMID  34043946. 
  19. ^ Аддеция, Амин; Се, Хун; Ройчоудхури, Павитра; Шреста, Ласата; Лоприено, Мишель; Хуан, Мэй-Ли; Джером, Кейт Р .; Гренингер, Александр Л. (август 2020 г.). «Идентификация множественных крупных делеций в ORF7a, приводящая к слиянию генов внутри рамки в клинических изолятах SARS-CoV-2». Журнал клинической вирусологии . 129 : 104523. doi : 10.1016/j.jcv.2020.104523. ПМЦ 7309833 . ПМИД  32623351. 
В статье использован текст из общедоступных источников Pfam и InterPro : IPR014888
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ORF7a&oldid=1184793400"