ORF8

ORF8
베타코로나바이러스 NS8단백질
7jtl sarscov2 orf8 dimer.png
SARS-CoV-2 ORF8 단백질 다이머.내부 이황화 결합은 노란색으로 표시되고 분자간 이황화 결합은 자홍색으로 표시된다.PDB: 7JTL.[1]
식별자
기호bCoV_NS8
PfamPF12093
인터프로IPR022722

ORF8은 소게너스 사르베코바이러스의 코로나바이러스에서 바이러스 부속 단백질인 베타코노나바이러스 NS8 단백질을 인코딩하는 유전자다.그것은 게놈에서 가장 잘 보존되지 않고 가장 가변적인 부분 중 하나이다.[2][3][4][5]어떤 바이러스에서는, 삭제는 지역을 ORF8a와 ORF8b라고 불리는 두 개의 작은 개방형 독서 프레임으로 분할하는데, 이것은 많은 사스-CoV 바이러스에서 나타나는 특징으로, 일부 박쥐 코로나비루스에서뿐만 아니라 나중에 사스 전염병에서도 분리된다.[4][3]이러한 이유로 전신 유전자와 그 단백질을 ORF8ab이라고 부르기도 한다.[3][6]사스-CoV-2에서 예시된 이 전신 유전자는 숙주 면역 체계와의 상호작용을 수반할 가능성이 있는 알 수 없는 기능의 면역글로불린 영역을 가진 단백질을 암호화하고 있다.[4][3][1]그것은 ORF7a 단백질과 구조가 유사하며, 그것이 유전자 복제를 통해 생겨났을 수도 있다는 것을 암시한다.[7][8]

구조

사스-CoV-2의 ORF8은 N단자 신호 시퀀스로 121개의 아미노산 잔류물의 단백질을 암호화한다.[4]ORF8은 이황화 결합에 의해 공동 연결된 조광기를 형성한다.[1]ORF7a 단백질과 원거리 유사성을 가진 면역글로불린 같은 영역을 가지고 있다.[1][2]비슷한 전체적인 접힘에도 불구하고 ORF8의 삽입은 다른 단백질-단백질 상호작용의 원인이 되며 추가적인 조광 인터페이스를 생성한다.[1][2]ORF7a와 달리, ORF8은 투과성 나선형이 부족하여 투과성 단백질이 아니다.[1][4] 비록 그것이 막에 부착된 형태를 가질 수 있다고 제안되었지만.[3]

SARS-CoV와 SARS-CoV-2의 ORF8은 시퀀스 ID가 20% 미만일 정도로 매우 다양하다.[1]사스-CoV의 전신 ORF8은 122개의 잔류물의 단백질을 암호로 한다.많은 SARS-CoV에서 ORF8a와 ORF8b로 분리되어 39-residue ORF8a와 84-residue ORF8b 단백질을 별도로 표현한다.[6]ORF8a와 ORF8b 단백질이 단백질 복합체를 형성할 수 있다고 제안되었다.[2][9]SARS-CoV-2 단백질의 조광화를 일으키는 시스틴 잔류물은 SARS-CoV 순서에 보존되지 않는다.[1]또한 ORF8ab 단백질은 이황화합성 멀티머를 형성하는 것으로 보고되었다.[10]

변환 후 수정

전신 SARS-CoV ORF8ab 단백질은 N-glycosylation에 의해 번역 후 변형되어 사스-CoV-2 단백질에 보존될 것으로 예측된다.[6][1]실험 조건에서 8b와 8ab은 모두 유비쿼터스화된다.[6]

표현 및 지역화

ORF8 유전자는 다른 부속 단백질의 유전자와 함께 코로나바이러스 RNA 게놈의 5' 끝 부분에 구조 단백질을 인코딩하는 유전자 근처에 위치한다.ORF6, ORF7a, ORF7b와 함께 ORF8은 막(M)과 핵캡시드(N) 유전자 사이에 위치한다.[6][4]SARS-CoV-2 ORF8 단백질은 내소성 망막(ER)[4]에 대한 인신매매 신호 시퀀스를 가지고 있으며, ER에 실험적으로 국부화되었다.[11]그것은 아마도 분비된 단백질일 것이다.[4][3]

문헌에는 사스-CoV ORF8a, ORF8b 또는 ORF8ab 단백질의 국산화 관련 가변 보고서가 있다.[6]ORF8b가 자연 조건에서 유의한 수준으로 표현되는지는 불분명하다.[10][12]전체 길이 ORF8ab은 ER로 로컬라이징되는 것처럼 보인다.[12]

함수

ORF8 단백질의 기능은 알려져 있지 않다.ORF8의 손실이 바이러스 복제의 효율성에 영향을 미치는지에 대한 상반된 증거가 있지만,[4] SARS-CoV[6] 또는 SARS-CoV-2의 바이러스 복제에는 반드시 필요한 것은 아니다.[13]

ORF8 단백질에 대해 종종 제안되는 기능은 숙주 면역 시스템과 상호작용하고 있다.[13]사스-CoV-2 단백질은 면역 회피나 숙주 면역 반응을 억제하는 면역억제 작용이 있다고 생각된다.[4][1][3]I형 인터페론 길항제이며 클래스 I MHC를 다운규제하는 것으로 보고되었다.[4][3]SARS-CoV-2 ORF8 단백질은 면역력이 매우 높으며, COVID-19를 가지고 있거나 회복된 환자들에게서 단백질에 대한 항체가 많이 발견되었다.[4][14]

SARS-CoV ORF8a 단백질은 멀티머로 조립되어 바이로포린을 형성하는 것이 제안되었다.[15]

진화

ORF8(파란색, PDB: 7JTL[1])과 ORF7a(오렌지, PDB: 7CI3[16])의 Ig 도메인의 구조 중첩은 베타-샌드위치 토폴로지의 유사성을 보여준다.

ORF8의 진화 역사는 복잡하다.그것은 Sarbeco바이러스 게놈에서 가장 보존이 덜 된 지역들 중 하나이다.[3][2][4]빈번한 돌연변이와 삭제의 대상이 되며, 「초과변량」과 재조합 핫스팟으로 기술되어 왔다.[3]지역의 RNA 2차 구조물이 유전학적 불안정성과 연관되어 있다는 주장이 제기되었다.[3][17]

사스-CoV에서 ORF8 지역은 조상 박쥐 코로나비루스 사이의 재조합을 통해 생겨난 것으로 생각된다.[3][6][5][18]SARS-CoV에서 이 지역의 가장 두드러진 특징 중 하나는 전체 길이 개방형 읽기 프레임을 두 개의 작은 ORF, ORF8a와 ORF8b로 분할한 29개의 뉴클레오티드 삭제의 출현이다.사스 전염병 초기부터 바이러스 분리는 온전한 ORF8을 가지고 있지만, 그 분열 구조는 나중에 전염병에서 나타났다.[3][6]이후 박쥐 코로나비루스에서 유사한 분할 구조가 관찰되었다.[19]SARS-CoV-2 변종에서도 돌연변이와 삭제가 관찰되고 있다.[2][17]사스-CoV의 관측에 근거해 ORF8의 변화가 호스트 적응과 관련이 있을 수 있다는 의견이 제시되었지만, ORF8이 인간 숙주의 피트니스에 영향을 미치지 않을 가능성도 있다.[17][5]사스-CoV에서는 ORF8에서 높은 dN/dS 비율이 관찰되었으며, 이는 양성 선택 또는 완화된 선택과 일치한다.[5]

ORF8은 면역글로불린 영역(Ig)이 ORF7a와 먼 유사성을 갖는 단백질을 암호화한다.[1]일부 생물정보학 분석에서 유사성이 너무 낮아서 바이러스에서는 비교적 드물지만 ORF7a에서 유전자 복제를 통해 ORF7a에서 진화했을 가능성이 제기되었다.[2][7][8][17]면역글로불린 영역은 코로나비루스에서는 흔치 않다; ORF8과 ORF7a가 있는 베타코로나비루스의 부분집합을 제외하고, 감마코로나비루스와 델타코로나비루스가 없는 동안, 오직 소수의 박쥐 알파코로나비루스만이 Ig 도메인을 포함하고 있는 것으로 확인되었다.[2][8]메르스-코브에는 ORF8이 특히 없다.[8]베타 및 알파 Ig 도메인은 ORF8과 ORF7a가 숙주 단백질로부터 획득되었을 수 있는 독립 획득일 수 있다.[2]또한 ORF8의 부재는 그러한 라인에서 유전자 손실을 반영할 수도 있다.[8]

참조

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