SARS-CoV-2基因组和部分蛋白与ZC45和ZXC21的对比

From 爆料百科
Jump to navigation Jump to search

关联组

ZC45或ZXC21类的舟山蝙蝠病毒是制作SARS-CoV-2所需要的病毒骨架

条件组

SARS-CoV-2的早期毒株样本的组成蛋白与基因组全序列

ZC45与ZXC21的组成蛋白与基因组全序列

SARS-CoV-2病毒来源报告使用到的分析工具

详情

本词条是基于闫博士报告的再编辑

SARS-CoV-2与ZC45/ZXC21的基因组对比

SARS-CoV-2 and zc45 and zxc21 genome align.png


Sc2与其他batcov的相似度比较.png


图1.基因序列分析显示蝙蝠冠状病毒ZC45 与SARS-CoV-2 最吻合。

顶部为SARS-CoV-2 (2019-nCoV WIV04)基因组成。下部为全基因组相似度图,基于2019-nCoV WIV04。使用SARSCoVBJ01,蝙蝠SARSr-CoV WIV1, 蝙蝠 SARSr-CoV HKU3-1, 蝙蝠冠状病毒ZC45 作为参考序列。


图1 展示了有约3 万个核酸碱基对的SARS-CoV-2 基因组结构。 搜索NCBI 序列数据库发现,在所有已知的冠状病毒中,有两个相关的蝙蝠冠状病毒ZC45 和ZXC21 与SARS-CoV-2 具有最高的序列相似性(每个蝙蝠冠状病毒与SARS-CoV-2 在核酸碱基序列上有约89%的相同)。图1 描述了SARS-CoV-2 与代表性的β 类冠状病毒基因组的相似性。ZXC21 与ZC45 有97%的相似度和非常相似的特征,没有用图表展示。


SARS-CoV-2与ZC45的部分蛋白对比

当SARS-CoV-2 和ZC45/ZXC21 在氨基酸层面上进行比较时,发现大多数蛋白质的序列高度近似。核衣壳蛋白的序列94%相同。膜蛋白的序列98.6%相同。刺突蛋白的S2 部分(后半部分)是95%的相同。重要的是,Orf8 蛋白的相似度为94.2%,E 蛋白相似度100%。

Sc2 zc45 protein ident.png

Orf8蛋白对比的疑点

Orf8 是一种附属蛋白,其功能在大多数冠状病毒中基本上是未知的,尽管最近的数据提示:SARS-CoV-2 的orf8 通过下调(宿主)的MHC-1[1] 水平在病毒逃避宿主被动免疫中发挥关键作用。通常情况下,Orf8 在冠状病毒中稳定性很差[2]。序列对比搜索BLAST 表明,虽然ZC45/ZXC21 的Orf8 蛋白与SARS-CoV-2 Orf8 有94.2%的相似性,没有其他冠状病毒与SARS-CoV-2 在这个特定蛋白上有超过58%相似度。这里在通常稳定性较差的Orf8 蛋白上的高度同源性是非常不寻常的。


E蛋白对比的疑点

SARS-CoV-2的E蛋白与其他蝙蝠冠状病毒的E蛋白的变异情况.png

图2. 来自不同β 类冠状病毒E 蛋白的序列对比表明E 蛋白的容忍度以及氨基酸变异的倾向。

A.不同种类的SARS-CoV 发现变异。GenBank accession 基因数据库号码:SARS_GD01: AY278489.2, SARS_ExoN1: ACB69908.1, SARS_TW_GD1: AY451881.1, SARS_Sino1_11: AY485277.1.

B.相关的蝙蝠冠状病毒E 蛋白序列对比表示它在多处位点耐受变异。GenBank accession 基因据库码: Bat_AP040581.1: APO40581.1, RsSHC014: KC881005.1, SC2018: MK211374.1, Bat_NP_828854.1: NP_828854.1, BtRs-BetaCoV/HuB2013: AIA62312.1, BM48-31/BGR/2008: YP_003858586.1.

C.尽管SARS-CoV-2 初期的样本和ZX45 以及ZXC21 的E 蛋白100%一致,2020 年四月SARS-CoV-2 测序数据表明多处发生变异。病毒基因数据库号码:Feb_11: MN997409, ZC45: MG772933.1, ZXC21: MG772934, Apr_13: MT326139, Apr_15_A: MT263389, Apr_15_B: MT293206, Apr_17: MT350246. 由MultAlin 在线服务器进行基因序列对比。

(http://multalin.toulouse.inra.fr/multalin/).


冠状病毒的E 蛋白是一种结构性蛋白,它被嵌入并覆盖在病毒体膜包膜[3]的内部。E 蛋白是耐受突变,在SARS( 图 2A)和相关的蝙蝠冠状病毒( 图 2B)中存在。这种E 蛋白的氨基酸突变耐受性在当前的SARS-CoV-2 大流行中得到进一步证明。自SARS-CoV-2 在人群中爆发以来,经过短短两个月的病毒传播,SARS-CoV-2中的E 蛋白已经发生了突变。4 月份获得的序列数据显示,在不同毒株的四个不同位置已经发生突变(图2C)。

  1. Zhang, Y. et al. The ORF8 Protein of SARS-CoV-2 Mediates Immune Evasion through Potently Downregulating MHC-I. bioRxiv, https://doi.org/10.1101/2020.05.24.111823 (2020).
  2. Muth, D. et al. Attenuation of replication by a 29 nucleotide deletion in SARS-coronavirus acquired during the early stages of human-to-human transmission. Sci Rep 8, 15177 (2018).
  3. Schoeman, D. & Fielding, B.C. Coronavirus envelope protein: current knowledge. Virol J 16, 69 (2019).