ORF3a
ORF3a| 베타코로나바이러스 비로포린 | |||||||||
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| 식별자 | |||||||||
| 기호 | bCoV_viroporin | ||||||||
| Pfam | PF11289 | ||||||||
| 인터프로 | IPR024407 | ||||||||
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ORF3a([2]이전에는 X1 또는 U274로 알려져 있음)는[3][2] SARS-CoV와 SARS-CoV-2를 포함한 하위 유전자 사르베코바이러스의 코로나바이러스에서 발견되는 유전자다.[1][4]그것은 약 275개의 아미노산 잔류물을 길이로 부호화하는데, 이것은 바이로포린으로서의 기능을 하는 것으로 생각된다.[1]그것은 가장 큰 부속 단백질이며[2][4] 사스-CoV 부속 단백질 중 최초로 설명되었다.[3]
비교유전체학
ORF3a는 Sarbecco바이러스 하위 유전자에 잘 보존되어 있다.[3][2]단백질은 사스-CoV(274개 잔류물)와 사스-CoV-2(275개 잔류물) 사이에 73%의 염기서열 정체성을 갖고 있다.[1]ORF3a 개방형 판독 프레임 내에서 게놈에는 ORF3a, ORF3b 및 (SARS-CoV-2에만 해당) ORF3c라는 여러 개의 중복 유전자가 있다.SARS-CoV-2에서 ORF3a, ORF3c 및 ORF3d의 중복은 기능 단백질을 인코딩하는 동일한 시퀀스 영역의 가능한 세 가지 판독 프레임 모두에 대한 드문 예를 잠재적으로 나타낸다.[5][6]
사르베코바이러스에는 ORF3a가 존재하지만 인간 코로나바이러스 HKU1과 OC43을 포함하는 또 다른 베타코로나바이러스 하위 유전자인 엠베코바이러스에는 없다.메르스-CoV를 포함하는 메르베코바이러스의 ORF5와 먼 관련이 있을 수 있다.ORF3a의 원거리 호몰로그는 인간 코로나바이러스 229E와 NL63을 포함하는 알파코로나바이러스에서 확인되었지만 감마코로나바이러스나 델타코로나바이러스에서는 확인되지 않았다.[1]
구조
ORF3a 단백질은 3개의 트랜섬브레인 도메인을 포함하는 트랜섬브레인 단백질이다.N단자 엑토도메인과 C단자 내도메인을 가지고 있으며, 이는 시스테인이 풍부한 지역에 의한 트랜스메브레인 영역으로부터 분리되어 있다.[3][2]플라즈마 막에 조립되는 디머나 테트라머의 기능을 하는 것으로 생각된다.또한 기능적 효과를 알 수 없는 고차 과점자를 형성할 수도 있다.[3][2][1]
변환 후 수정
SARS-CoV에서는 O-glycosylation에 의한 ORF3a의 변환 후 수정이 관찰되었다.[3][7]hCoV-NL63에서는 N글리코사이드로 되어 있다.[8]
표현 및 지역화
 ORF3a의 위치를 나타내는 SARS-CoV-2의 가장 초기 시퀀싱 샘플인 Wuhan-Hu-1의 게놈 조직 | |
| NCBI 게놈 ID | 86693 |
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| 게놈 크기 | 29,903 베이스 |
| 준공년도 | 2020 |
| 게놈 브라우저(UCSC) | |
ORF3a 유전자는 다른 부속 단백질의 유전자와 함께 코로나바이러스 RNA 게놈의 3' 끝 부분에 구조 단백질을 인코딩하는 유전자들 근처에 위치한다.ORF3a는 스파이크(S) 유전자와 봉투(E) 유전자 사이에 위치한다.[3]ORF3a는 2번째로 큰 아유전자 RNA에서 발현되는데,[2] 사스-CoV에서는 아세포 국산화(subcellular localization)가 다양하여 세포질, 플라스마막, 골기기관에서 발견할 수 있다.[3][2]그 염기서열은 혈장막으로 향하는 단백질 밀매 신호를 포함하고 있다.[3]hCoV-NL63에서는 ERGIC를 대상으로 한다.[8]
함수
ORF3a 단백질은 바이러스 복제에 필수적인 것으로 보이지 않는다.SARS-CoV와의 연구에서, SARS-CoV의 삭제가 복제 효율성을 감소시키는지에 대한 상반된 증거가 있다.[3][2]
비로포린
ORF3a 단백질은 양이온-과잉이온 채널을 형성하는 것으로 생각된다.[3][1][9]그것은 바이로포린 역할을 하는 것으로 여겨진다.[1]봉투 단백질과 함께 사스-CoV-2에서는 가능한 바이로포린 2개, 사스-CoV에서는 추가로 발생할 수 있는 바이로포린 ORF8a를 암호화하는 3개 중 하나이다.[1]
바이러스성 단백질 상호작용
사스-CoV의 ORF3a 단백질은 또 다른 부속 단백질인 ORF7a뿐만 아니라 스파이크 단백질, 막 단백질, 핵캡시드 단백질 등 몇 가지 구조 단백질과 단백질-단백질 상호작용을 형성하는 것으로 나타났다.[3]시스테인이 풍부한 부위를 통해 스파이크 단백질에 이황화 결합을 형성할 수 있다.[3][2]사스-CoV와[3][2] hCoV-NL63의 경우 ORF3b 단백질을 바이러스성 구조 단백질로 통합하는 것이 관찰되었다.[8]
호스트 셀 효과
실험 조건에서 호스트 셀에 대한 ORF3a의 여러 가지 효과가 설명되었다.ORF3a는 세포 배양에서 SARS-CoV와 SARS-CoV-2 둘 다에 대한 연구에서 세포 사멸의 유도와 관련이 있다.[3][2][4]
면역유전성
ORF3a 단백질은 항원성이며 사스-CoV(사스병을 유발하는 것)[3][2]나 사스-CoV-2(COVID-19를 유발하는 것)로 감염돼 회복된 환자에서 항체가 관찰됐다.[1]
참조
- ^ a b c d e f g h i j Kern, David M.; Sorum, Ben; Mali, Sonali S.; Hoel, Christopher M.; Sridharan, Savitha; Remis, Jonathan P.; Toso, Daniel B.; Kotecha, Abhay; Bautista, Diana M.; Brohawn, Stephen G. (July 2021). "Cryo-EM structure of SARS-CoV-2 ORF3a in lipid nanodiscs". Nature Structural & Molecular Biology. 28 (7): 573–582. doi:10.1038/s41594-021-00619-0. PMID 34158638. S2CID 235609553.
- ^ a b c d e f g h i j k l m Liu, Ding Xiang; Fung, To Sing; Chong, Kelvin Kian-Long; Shukla, Aditi; Hilgenfeld, Rolf (September 2014). "Accessory proteins of SARS-CoV and other coronaviruses". Antiviral Research. 109: 97–109. doi:10.1016/j.antiviral.2014.06.013. PMC 7113789. PMID 24995382.
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- ^ Nelson, Chase W; Ardern, Zachary; Goldberg, Tony L; Meng, Chen; Kuo, Chen-Hao; Ludwig, Christina; Kolokotronis, Sergios-Orestis; Wei, Xinzhu (1 October 2020). "Dynamically evolving novel overlapping gene as a factor in the SARS-CoV-2 pandemic". eLife. 9: e59633. doi:10.7554/eLife.59633. PMC 7655111. PMID 33001029.
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