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Jun 27, 2023

사스

Virology Journal 19권, 기사 번호: 193(2022) 이 기사 인용 1540 액세스 2 Altmetric Metrics 세부 정보 중증 급성 호흡기 증후군으로 인해 세계적인 유행병이 진행 중입니다.

바이러스학 저널 19권, 논문 번호: 193(2022) 이 기사 인용

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중증급성호흡기증후군 코로나바이러스2(SARS-CoV-2)로 인해 전 세계적으로 대유행이 진행되고 있다. SARS-CoV-2 게놈은 이전 SARS-CoV와 마찬가지로 감염 중에 활성화되고 발병에 기여할 가능성이 있는 바이러스-숙주 상호 작용에 관여하는 보조 단백질을 인코딩하는 개방형 판독 프레임을 포함합니다. 이러한 보조 단백질 중 하나는 7b로, 잔기가 44개(SARS-CoV)와 43개(SARS-CoV-2)뿐입니다. 이는 기능적 역할을 암시하는 완전히 보존된 하나의 예측된 막관통 도메인을 가지고 있는 반면, 대부분의 가변성은 예측된 세포질 C-말단에 포함되어 있습니다. SARS-CoV에서는 7b 단백질이 감염된 세포에서 발현되며, 막횡단 도메인은 골지 위치화에 필요하고 충분했습니다. 또한 SARS-CoV 회복기 환자의 혈청에서 항-p7b 항체가 발견되었습니다. 본 연구에서는 SARS-2 7b 단백질이 이온 채널 활성을 갖는 올리고머를 형성한다는 가설을 조사했습니다. 우리는 두 SARS 바이러스 모두에서 7b가 거의 완전히 α-나선형이고 단일 막횡단 도메인을 가지고 있음을 보여줍니다. SDS에서 7b는 단량체에서 사량체까지 다양한 올리고머를 형성하지만 환원제에 노출되면 단량체만 형성됩니다. 평형 모드와 속도 모드 모두에서 SDS 겔 전기영동과 분석 초원심분리(AUC)의 조합은 이량체-사량체 평형을 시사하지만 환원제가 있는 경우에는 단량체-이량체-사량체 평형을 나타냅니다. 이 데이터는 비록 이황화물 연결 이합체가 존재할 수 있지만 사합체를 형성하는 데 필수적인 것은 아니라는 것을 시사합니다. SARS-2 7b 모델에 오량체 이상의 올리고머가 포함되면 품질에 해로울 수 있습니다. 이 연관성의 예비 모델은 AlphaFold2를 사용하여 생성되었으며 두 가지 대체 모델은 모델 지질막이 있는 상태에서 분자 역학 시뮬레이션에 노출되었습니다. 그러나 두 모델 중 어느 것도 이온에 대한 명확한 경로를 제공하지 않았습니다. 이를 확인하기 위해 평면 이중층 전기 생리학을 사용하여 SARS-2 p7b를 연구했습니다. 모델 막에 p7b를 추가하면 가끔 막 투과성이 생성되지만 이는 α-나선의 사량체 어셈블리로 만들어진 진정한 이온 채널과 일치하지 않습니다.

코로나바이러스(CoV)는 일반적으로 호흡기관과 장에 영향을 미치는 인간 호흡기 질환을 일으키는 척추동물 병원체입니다. 이들은 인간에게 일반적인 감기 증상을 일으키고, 조류와 포유류에게 다양한 치명적인 질병을 일으키는 것으로 알려져 있습니다[1]. 그러나 2003년에 중증급성호흡기증후군(SARS-CoV)[2](이하 SARS라고 함)을 유발하는 바이러스는 감염자 8,098명, 사망자 774명, 즉 사망률 10%를 기록하는 거의 대유행을 일으켰습니다[3]. 현재 SARS-CoV-2(이하 SARS-2[4])에 의해 발생하는 코로나바이러스 질병 19, 즉 COVID-19(https://www.who.int/health-topics/coronavirus)의 세계적인 유행병은 다음과 같습니다. 이 원고를 쓰는 시점에 진행 중인 바이러스로 인해 4억 1천만 명이 감염되고 600만 명 이상이 사망했습니다[5]. SARS-2 단백질과 숙주 상호작용에서 약학적으로 접근 가능한 모든 치료 표적을 시급히 탐색하는 것이 중요합니다[6]. CoV는 Coronaviridae과, Coronavirinae아과에 속하며 4개 속으로 분포됩니다[7]. CoV 게놈에서 처음 2/3는 비구조적 유전자를 암호화합니다. 개방형 판독 프레임 ORF1a 및 ORF1b는 다중단백질 pp1a 및 pp1ab를 생성하며 이는 16개의 비구조 단백질(nsp1~16)로 처리됩니다. 게놈의 마지막 1/3은 스파이크(S), 외피(E), 막(M), 핵단백질(N)과 같은 구조 단백질에 대한 ORF와 수와 서열이 다양한 소위 '부속' 단백질을 호스팅합니다. 같은 계보에 속하는 CoV들 사이에서도 [8,9,10].

SARS-CoV에 특정한 보조 단백질을 암호화하는 8개의 ORF, 즉 ORF 3a, 3b, 6, 7a, 7b, 8a, 8b 및 9b가 있습니다[11, 12]. 이들 단백질은 시험관 내 바이러스 복제에 필수적인 것은 아닌 것으로 간주되었지만[13,14,15], 이들 중 몇몇은 생체 내 감염 중 바이러스-숙주 상호 작용에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다[13, 16]. 보조 단백질은 자연 숙주에서 바이러스에 생물학적 이점을 부여하고 발병에 기여할 수 있습니다 [11]. SARS에서는 단백질 7b(이후 p7b)가 SARS-CoV sgRNA7에 존재하는 두 번째 ORF로부터 누출 스캐닝을 통해 번역될 것으로 예측되었으며[17], 감염된 Vero 세포에서 발현이 확인되었습니다[18]. SARS 환자의 조직 샘플에서 p7b의 발현을 검출하기 위한 실험은 수행되지 않았지만, SARS 회복기 환자 혈청에서 항-p7b 항체의 존재는 p7b가 생체 내에서 발현될 가능성이 있음을 나타내며[19], 정제된 비리온에 존재합니다[18]. SARS에서 p7b는 44개 아미노산 길이이며 내강 N 말단과 세포질 C 말단을 포함하여 막을 통과할 것으로 예상되는 소수성 폴리펩티드를 가지고 있습니다[18]. p7b의 위치는 p7a의 위치와 유사하며 SARS에 감염된 세포와 7b cDNA로 형질감염된 세포 모두의 골지 구획 전체에서 발견됩니다[18]. 이는 SARS 비리온에 통합되지만 형질감염된 세포의 세포 표면에서는 검출되지 않습니다[18]. p7b의 막횡단 도메인, 특히 잔기 21-23 및 27-30은 골지 위치화에 필요하고 충분하다는 것이 밝혀졌습니다 [20]. SARS ORF7b는 시험관 내 또는 생체 내 복제에 필수적인 것으로 밝혀지지 않았습니다[15, 18, 21]. 그러나 2003년 SARS 발생 당시 분리된 프로토타입 바이러스(프랑크푸르트-I 계통)[22]는 ORF7b의 막횡단 도메인에서 45nt 결실이 있었고 일부 세포에서는 복제 이점이 있었으며[23], 이는 p7b의 약화 역할을 암시합니다. 또한 SARS-CoV sgRNA7에 특이적인 siRNA를 사용한 연구에서는 7a, 7b, 8a 및 8b의 발현이 억제되는 것으로 나타났으며[24], 이는 p7a/p7b(및 p8a/p8b)가 SARS 복제 주기 동안 특정 역할을 할 수 있음을 나타냅니다. p7b가 감염된 세포에서 세포사멸을 유도할 수 있다는 것이 밝혀졌지만[25], 바이러스 생활 주기에서 이것이 갖는 의미는 명확하지 않습니다[26].