客观日本

【新型肺炎】立命馆大学发现非结构蛋白NS7b和NS8可能与新冠病毒的系统进化有关

2020年03月19日 生物医药

日本立命馆大学生命科学部的伊藤将弘教授等人组成的研究团队利用AI对生命科学大数据进行解析发现,非结构蛋白NS7b和NS8很可能与新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的进化有关。

背景与研究目的

新型冠状病毒最早于2019年12月在中国武汉发现,目前已从中国全境向包括日本在内的世界各地扩散。新型冠状病毒与严重急性呼吸综合征(SARS-CoV)一样,属于乙型冠状病毒属(Betacoronavirus),但具有与SARS和中东呼吸综合征(MERS-CoV)不同的特征,因此新型冠状病毒被作为乙型冠状病毒属中第七种可感染人类的冠状病毒。

立命馆大学的研究团队利用庞大的生命科学数据,从进化生物学的角度探索了新型冠状病毒的特征性蛋白,查明了新型冠状病毒特有的蛋白质特征。

研究成果

研究团队着眼于新型冠状病毒基因组基因编码的10种蛋白质,实施了系统发育谱解析。解析发现,这10种蛋白质可分为保存在整个正冠状病毒亚科(Orthocoronavirinae)的4种蛋白质和仅保存在Sarbecovirus亚属及Hibecovirus亚属的6种蛋白质。研究团队根据氨基酸的保存性解析发现,6种蛋白质中的2种——NS7b和NS8仅保存在了进化上属于近缘的3种冠状病毒(SARS-CoV-2、BetaCoV_RaTG及Bat-SARS-like Cov)中(图1)。

立命馆大学发现非结构蛋白NS7b和NS8可能与新冠病毒的系统进化有关

图1:新型冠状病毒编码的蛋白质的进化框图

未来展望

实验表明,在预防新型冠状病毒感染以及感染后的治疗策略中,此次发现的NS7b及NS8特异性蛋白质会影响免疫反应信号。另外,由于NS7b氨基酸序列较短,立体结构被认为不稳定。但其氨基酸组成具有丰富的疎水性,因此可能存在自主调节、或受外部因素影响调节立体结构的机制(图2)。

立命馆大学发现非结构蛋白NS7b和NS8可能与新冠病毒的系统进化有关

图2:SARS-CoV-2中的NS7b蛋白的立体结构模型。NS7b蛋白是否发挥作用可能由其在体内的结构变化决定。

针对新型冠状病毒特异性蛋白质NS7b和NS8的结构及功能变化的新药开发,有助于通过统一的方法降低开发风险,可能成为预防新型冠状病毒感染及治疗的新选项。有望推进为抑制新型冠状病毒感染扩大和确立感染治疗方法的研究开发。

论文信息
题目:The nonstructural proteins NS7b and NS8 were likely to be phylogenetically associated with the 2019-nCoV evolution
期刊:《Infection, Genetics and Evolution》
DOI:10.1016/j.meegid.2020.104272

日语发表原文

文:JST客观日本编辑部

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