ORF7a

ORF7a (معروف كذلك بعدة أسماء منها SARS-X4 وU122‏[1]) هو جين يوجد في جنس فيروس كورونا بيتا من فصيلة فيروسات كورونا. يُعبّر عن بروتين NS7A لفيروسات كورونا بيتا وهو بروتين عبر غشائي من الصنف 1 له نطاق مماثل لنطاق غلوبين مناعي [الإنجليزية]. اكتُشف لأول مرة في سارس-كوف وهو الفيروس الذي يسبب المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة (السارس).[2] يملك نديد هذا الجين في سارس-كوف-2 وهو الفيروس الذي يسبب كوفيد 19 تطابق تسلسل يقدر بحوالي 85% مقارنة بتسلسل سارس-كوف.[3]

بروتين NS7A لفيروسات كورونا بيتا
بنية البروتين الملحق ORF7a الخاص بسارس-كوف.
معرف
رمز bCoV_NS7A
قاعدة بيانات عوائل البروتينات PF08779
إنتربرو IPR014888

الوظيفة

ذُكرت العدديد من الوظائف المحتملة لـORF7a، والوظيفة الرئيسية هي تعديل المناعة ومناهضة الإنترفيرون.البروتين ليس أساسيا لتضاعف الفيروس.[1]

تآثرات مع البروتينات الفيروسية

تقترح دراسات في سارس-كوف ان هذا البروتين يقوم بتآثرات بروتين بروتين مع بروتين الشوكة وORF3a، ويتواجد في الفيرونات الناضجة وهو ما يجعله بروتينا بنيويا ثانويا.[1][4] لا يُعرف إن كانت هذه الأمور تحدث في سارس-كوف-2 كذلك.[5] قد يلعب هذا البروتين دورا في تجميع الفيروس.[1]

تأثيرات على المضيف

وُصفت العديد من تآثرات هذا البروتين مع بروتينات الخلية المضيفة وذُكرت العديد من تأثيراته عليها. أُبلغ أن هذا البروتين يملك وظيفة ارتباط مع نطاقات الإنتغرين 1.[6] وأُبلغ كذلك أنه يُحدث الاستماتة عبر مسار معتمد على الكاسباز.[1][7] ويحتوي كذلك على نمط تسلسل [الإنجليزية] ثبُت أنه يتوسط النقل من الشبكة الإندوبلازمية المعتمد على COPII، ويتموقع هذا البروتين في جهاز غولجي.[8] في سارس-كوف-2، وُصف بروتين ORF7a على أنه مناهض فعال للإنترفيرون.[3] وربما يملك تأثيرات تعديل المناعة عبر التآثر مع الخلايا البيضاء وحيدة النوى.[5]

البنية
معلومات جينوم
الترتيب الجينومي لمستخلصة Wuhan-Hu-1، وهي أول عينة من سارس-كوف-2 حُدد تسلسلها، توضح موقع ORF7a في الجينوم.
معرف الجينوم في NCBI86693
حجم الجينوم29,903 bases
مشروع الجينوم2020

بروتين ORF7a هو بروتين عبر غشائي طوله 121 حمض أميني في سارس-كوف-2[5] و133 في سارس-كوف.[2] وهو بروتين عبر غشائي من النوع 1 يملك ببتيد إشعاري في النهاية الأمينية، ونطاق خارجي له تطوي غلوبولين مناعي [الإنجليزية] وتسلسل إبقاء في الشبكة الإندوبلازمية بالنهاية الكربوكسيلية.[1][5][6] تحتوي بنيته على سبع سلاسل بيتا تشكل صحيفتي بيتا متموضعتان على شكل سندويتش بيتا [الإنجليزية].[2] تتجلى أغلب الاختلافات في تسلسل ORF7a بين سارس-كوف وسارس-كوف-2 في النطاق الخارجي المماثل للغلوبولين المناعي وهو الأمر الذي يمكن أن ينتج عنه اختلافات في تآثرات البروتين بروتين.[5]

تعديلات ما بعد الترجمة

أُبلِغ أن بروتين سارس-كوف-2 يحدث له ارتباط بجزيئات اليوبيكويتين (Ubiquitylation)، يمكن أن تكون لسلاسل اليوبيكويتين المرتبطة مع اللايسين رقم 199 علاقة بكون البروتين مناهض للإنترفيرون.[3][9]

التعبير والتموقع

إلى جانب الجينات الأخرى المشفرة للبروتينات الملحقة، يتواجد جين ORF7a بجوار الجينات المشفرة للبروتينات البنيوية في النهاية 3' للجينوم الرنوي لفيروس كورونا.[3] يتداخل هذا الجين مع الجين ORF7b.[10] يتموقع البروتين الناتج من هذا الجين في سارس-كوف في الشبكة الإندوبلازمية وجهاز غولجي، وأُبلغ عن تموقعه في العنقود الحويصلي الأنبوبي [الإنجليزية] (ERGIC)، وأبلغ[1] عن تموقع مماثل له في جهاز غولجي بالنسبة لسارس-كوف-2.[11]

رصف بنيوي لنطاقي الغلوبولين المناعي لـORF8 بالأزرق (ببب: 7JTL​[12]) والـORF7a بالبرتقالي (ببب: 7CI3​[5]) يوضح مدى التماثل في طوبولوجيا سندويتش بيتا [الإنجليزية] الخاص بكل واحد منها.

التطور

يُعتقد أن الـORF8 في سارس-كوف-2 والذي يشفر بروتينا يملك نطاقا مماثلا للغلوبولين المناعي، قد يكون نديد مماثل (paralog) لـORF7a وأنه نشأ من تضاعف جيني،[13][14] مع ذلك تقترح بعض دراسات المعلوماتية الحيوية أن كمية التشابه قد تكون منخفضة لدرجة لا تدعم حدوث تضاعف جيني والذي هو أمر غير شائع نسبيا لدى الفيروسات.[15] نطاقات الغلوبولينات المناعية غير شائعة بين الفيروسات وباستثناء مجموعة فرعية في فيروسات كورونا بيتا تملك ORF8 وORF7a، تم تحديد عدد صغير من فيروسات كورونا ألفا الخفاشية التي تملك نطاقات مماثلة لنطاق الغلوبولين المناعي، بينما هذا النطاق غائب في فيروسات غاما وفيروسات دلتا.[14][16] يمكن أن يكون اكتساب نطاقات الغلوبولين المناعي في فيروسات بيتا وغاما حدث بشكل مستقل، بينما ORF8 وORF7a يمكن أن يكون مصدرها من بروتين خاص بالمضيف.[16]

تم تحديد تسلسل جينوم سارس-كوف-2 مرات كثيرة خلال جائحة كوفيد 19 وأُبلغ عن العديد من التحورات في هذا الجين بما في ذلك طفرات حذف،[17] طفرات هرائية [الإنجليزية] (التي تُحدث كودون توقف مبتسر وتتسبب في بتر البروتين)،[18] وعلى الأقل اندماجا جينيا [الإنجليزية] واحدا.[19]


مراجع
  1. Liu؛ Fung؛ Chong؛ Shukla؛ Hilgenfeld (سبتمبر 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.
  2. "Structure and intracellular targeting of the SARS-coronavirus Orf7a accessory protein."، Structure، 13 (1): 75–85، 2005، doi:10.1016/j.str.2004.10.010، PMC 7125549، PMID 15642263.
  3. Redondo؛ Zaldívar-López؛ Garrido؛ Montoya (07 يوليو 2021)، "SARS-CoV-2 Accessory Proteins in Viral Pathogenesis: Knowns and Unknowns"، Frontiers in Immunology، 12: 708264، doi:10.3389/fimmu.2021.708264، hdl:10261/249329، PMC 8293742، PMID 34305949.
  4. Huang؛ Ito؛ Tseng؛ Makino (أغسطس 2006)، "Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 7a Accessory Protein Is a Viral Structural Protein"، Journal of Virology، 80 (15): 7287–7294، doi:10.1128/JVI.00414-06، PMC 1563709، PMID 16840309.
  5. Zhou؛ Huang؛ Zhou؛ Huang؛ Su؛ Kang؛ Chen؛ Chen؛ He؛ Rong, Xia؛ Xiao, Fei؛ Chen, Jun؛ Chen, Shoudeng (مارس 2021)، "Structural insight reveals SARS-CoV-2 ORF7a as an immunomodulating factor for human CD14+ monocytes"، iScience، 24 (3): 102187، Bibcode:2021iSci...24j2187Z، doi:10.1016/j.isci.2021.102187، PMC 7879101، PMID 33615195.
  6. "Solution structure of the X4 protein coded by the SARS related coronavirus reveals an immunoglobulin like fold and suggests a binding activity to integrin I domains"، J. Biomed. Sci.، 13 (3): 281–93، مايو 2006، doi:10.1007/s11373-005-9043-9، PMC 7089389، PMID 16328780.
  7. "The molecular biology of SARS coronavirus."، Ann N Y Acad Sci، 1102 (1): 26–38، 2007، Bibcode:2007NYASA1102...26S، doi:10.1196/annals.1408.002، PMC 7168024، PMID 17470909.
  8. "Structure, expression, and intracellular localization of the SARS-CoV accessory proteins 7a and 7b."، Adv Exp Med Biol، Advances in Experimental Medicine and Biology، 581: 115–20، 2006، doi:10.1007/978-0-387-33012-9_20، ISBN 978-0-387-26202-4، PMC 7123408، PMID 17037516.
  9. Cao؛ Xia؛ Rajsbaum؛ Xia؛ Wang؛ Shi (مارس 2021)، "Ubiquitination of SARS-CoV-2 ORF7a promotes antagonism of interferon response"، Cellular & Molecular Immunology، 18 (3): 746–748، doi:10.1038/s41423-020-00603-6، PMC 7815971، PMID 33473190.
  10. Pekosz؛ Schaecher؛ Diamond؛ Fremont؛ Sims؛ Baric (2006)، "Structure, Expression, and Intracellular Localization of the SARS-CoV Accessory Proteins 7a and 7b"، The Nidoviruses، Advances in Experimental Medicine and Biology، 581: 115–120، doi:10.1007/978-0-387-33012-9_20، ISBN 978-0-387-26202-4، PMC 7123408، PMID 17037516.
  11. Zhang؛ Cruz-cosme؛ Zhuang؛ Liu؛ Liu؛ Teng؛ Wang؛ Tang (ديسمبر 2020)، "A systemic and molecular study of subcellular localization of SARS-CoV-2 proteins"، Signal Transduction and Targeted Therapy، 5 (1): 269، doi:10.1038/s41392-020-00372-8، PMC 7670843، PMID 33203855.
  12. Flower؛ Buffalo؛ Hooy؛ Allaire؛ Ren؛ Hurley (12 يناير 2021)، "Structure of SARS-CoV-2 ORF8, a rapidly evolving immune evasion protein"، Proceedings of the National Academy of Sciences، 118 (2): e2021785118، doi:10.1073/pnas.2021785118، PMC 7812859، PMID 33361333.
  13. Mariano؛ Farthing؛ Lale-Farjat؛ Bergeron (17 ديسمبر 2020)، "Structural Characterization of SARS-CoV-2: Where We Are, and Where We Need to Be"، Frontiers in Molecular Biosciences، 7: 605236، doi:10.3389/fmolb.2020.605236، PMC 7773825، PMID 33392262.
  14. Neches؛ Kyrpides؛ Ouzounis (23 فبراير 2021)، "Atypical Divergence of SARS-CoV-2 Orf8 from Orf7a within the Coronavirus Lineage Suggests Potential Stealthy Viral Strategies in Immune Evasion"، mBio، 12 (1)، doi:10.1128/mBio.03014-20، PMC 7845636، PMID 33468697.
  15. Pereira (نوفمبر 2020)، "Evolutionary dynamics of the SARS-CoV-2 ORF8 accessory gene"، Infection, Genetics and Evolution، 85: 104525، doi:10.1016/j.meegid.2020.104525، PMC 7467077، PMID 32890763.
  16. Tan؛ Schneider؛ Leong؛ Aravind؛ Zhang (30 يونيو 2020)، "Novel Immunoglobulin Domain Proteins Provide Insights into Evolution and Pathogenesis of SARS-CoV-2-Related Viruses"، mBio، 11 (3)، doi:10.1128/mBio.00760-20، PMC 7267882، PMID 32471829.
  17. Holland؛ Kaelin؛ Maqsood؛ Estifanos؛ Wu؛ Varsani؛ Halden؛ Hogue؛ Scotch؛ Lim, Efrem S. (يوليو 2020)، "An 81-Nucleotide Deletion in SARS-CoV-2 ORF7a Identified from Sentinel Surveillance in Arizona (January to March 2020)"، Journal of Virology، 94 (14): e00711-20، doi:10.1128/JVI.00711-20، PMC 7343219، PMID 32357959.
  18. Nemudryi؛ Nemudraia؛ Wiegand؛ Nichols؛ Snyder؛ Hedges؛ Cicha؛ Lee؛ Vanderwood؛ Bimczok, Diane؛ Jutila, Mark A.؛ Wiedenheft, Blake (يونيو 2021)، "SARS-CoV-2 genomic surveillance identifies naturally occurring truncation of ORF7a that limits immune suppression"، Cell Reports، 35 (9): 109197، doi:10.1016/j.celrep.2021.109197، PMC 8118641، PMID 34043946.
  19. Addetia؛ Xie؛ Roychoudhury؛ Shrestha؛ Loprieno؛ Huang؛ Jerome؛ Greninger (أغسطس 2020)، "Identification of multiple large deletions in ORF7a resulting in in-frame gene fusions in clinical SARS-CoV-2 isolates"، Journal of Clinical Virology، 129: 104523، doi:10.1016/j.jcv.2020.104523، PMC 7309833، PMID 32623351.
  • بوابة علم الوراثة
  • بوابة الكيمياء الحيوية
  • بوابة علم الفيروسات
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.