Nature：构建出SARS-CoV-2编码容量图谱
来源：本站原创 2020-09-23 19:29
2020年9月23日讯/生物谷BIOON/---新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。目前人们迫切需要一种有效的预防疫苗来对抗这种病毒。然而，目前还没有针对SARS-CoV-2的人类疫苗，但大约有120种候选疫苗正在研发中。SARS-CoV-2与另外两种密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和 MER
2020年9月23日讯/生物谷BIOON/---新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。目前人们迫切需要一种有效的预防疫苗来对抗这种病毒。然而，目前还没有针对SARS-CoV-2的人类疫苗，但大约有120种候选疫苗正在研发中。
SARS-CoV-2与另外两种密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同属冠状病毒科β冠状病毒属。SARS-CoV-2有一个大小为30kb的正义、单链RNA基因组。它的核衣壳蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）组成的外膜包覆着它的基因组。
与SARS-CoV一样，SARS-CoV-2的S蛋白通过受体结合结构域（RBD）与它们共同的受体血管紧张素转换酶2（ACE2）结合，介导病毒进入宿主细胞。S蛋白包含两个功能性亚基S1和S2，其中S1负责与宿主细胞受体结合，S2亚基负责病毒膜和细胞膜融合。在感染过程中，S蛋白被宿主蛋白酶（比如TMPRSS2）切割成N端的S1亚基和C端的S2亚基，并从融合前状态转变为融合后状态。S1和S2由胞外结构域（ECD）和单个跨膜螺旋组成，分别介导受体结合和膜融合。S1由N端结构域（NTD）和受体结合结构域（RBD）组成，对决定组织嗜性和宿主范围至关重要。
为了了解SARS-CoV-2的致病性和抗原潜力，并开发治疗工具，有必要描述它表达的全部蛋白。SARS-CoV-2编码容量图谱目前是基于计算预测得出的，并依赖于与其他冠状病毒的同源性。鉴于冠状病毒在它们的蛋白排列中存在差异，特别是在各种辅助蛋白中，以一种无偏见和开放的方式确定SARS-CoV-2蛋白的特定集合是至关重要的。
在一项新的研究中，来自以色列魏茨曼科学研究所和以色列生物研究所的研究人员通过使用一套核糖体图谱分析（ribosome profiling）技术，构建出SARS-CoV-2编码区域的高分辨率图谱，这使得他们能够准确地定量确定典型的病毒开放阅读框（open reading frame, ORF）表达，并鉴定出23个未注释的病毒ORF。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“The coding capacity of SARS-CoV-2”。
这些ORF包括可能起调控作用的上游ORF（upstream ORF, uORF）；多个存在于现有ORF内的框内ORF，从而产生N-末端被截短的产物；产生新多肽的框外ORF。
这些研究人员进一步发现，SARS-CoV-2 mRNA的翻译效率并不高于宿主mRNA，相反，由于这种病毒转录物水平较高，相比于宿主mRNA翻译，SARS-CoV-2 mRNA翻译占据主导地位。
总之，这项研究提供了丰富的资源，这将成为未来功能研究的基础。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Yaara Finkel et al. The coding capacity of SARS-CoV-2. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2739-1.
SARS-CoV-2与另外两种密切相关的高致病性病毒SARS-CoV和 MERS-CoV同属冠状病毒科β冠状病毒属。SARS-CoV-2有一个大小为30kb的正义、单链RNA基因组。它的核衣壳蛋白（N）和由膜蛋白（M）、包膜蛋白（E）以及刺突蛋白（S）组成的外膜包覆着它的基因组。
图片来自NIAID-RML。
与SARS-CoV一样，SARS-CoV-2的S蛋白通过受体结合结构域（RBD）与它们共同的受体血管紧张素转换酶2（ACE2）结合，介导病毒进入宿主细胞。S蛋白包含两个功能性亚基S1和S2，其中S1负责与宿主细胞受体结合，S2亚基负责病毒膜和细胞膜融合。在感染过程中，S蛋白被宿主蛋白酶（比如TMPRSS2）切割成N端的S1亚基和C端的S2亚基，并从融合前状态转变为融合后状态。S1和S2由胞外结构域（ECD）和单个跨膜螺旋组成，分别介导受体结合和膜融合。S1由N端结构域（NTD）和受体结合结构域（RBD）组成，对决定组织嗜性和宿主范围至关重要。
为了了解SARS-CoV-2的致病性和抗原潜力，并开发治疗工具，有必要描述它表达的全部蛋白。SARS-CoV-2编码容量图谱目前是基于计算预测得出的，并依赖于与其他冠状病毒的同源性。鉴于冠状病毒在它们的蛋白排列中存在差异，特别是在各种辅助蛋白中，以一种无偏见和开放的方式确定SARS-CoV-2蛋白的特定集合是至关重要的。
在一项新的研究中，来自以色列魏茨曼科学研究所和以色列生物研究所的研究人员通过使用一套核糖体图谱分析（ribosome profiling）技术，构建出SARS-CoV-2编码区域的高分辨率图谱，这使得他们能够准确地定量确定典型的病毒开放阅读框（open reading frame, ORF）表达，并鉴定出23个未注释的病毒ORF。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“The coding capacity of SARS-CoV-2”。
这些ORF包括可能起调控作用的上游ORF（upstream ORF, uORF）；多个存在于现有ORF内的框内ORF，从而产生N-末端被截短的产物；产生新多肽的框外ORF。
这些研究人员进一步发现，SARS-CoV-2 mRNA的翻译效率并不高于宿主mRNA，相反，由于这种病毒转录物水平较高，相比于宿主mRNA翻译，SARS-CoV-2 mRNA翻译占据主导地位。
总之，这项研究提供了丰富的资源，这将成为未来功能研究的基础。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Yaara Finkel et al. The coding capacity of SARS-CoV-2. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2739-1.
版权声明 本网站所有注明“来源：生物谷”或“来源：bioon”的文字、图片和音视频资料，版权均属于生物谷网站所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任。取得书面授权转载时，须注明“来源：生物谷”。其它来源的文章系转载文章，本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
87%用户都在用生物谷APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->
