研究揭示SARS-CoV-2的編碼能力

2020-12-12 科學網

研究揭示SARS-CoV-2的編碼能力

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/9/12 22:32:38

以色列魏茨曼科學研究院Noam Stern-Ginossar團隊揭示SARS-CoV-2的編碼能力。這一研究成果於2020年9月9日在線發表在國際學術期刊《自然》上。

研究人員表示,嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2(SARS-CoV-2)是導致2019冠狀病毒病(COVID-19)大流行的原因。為了解SARS-CoV-2的致病性和抗原潛力,並開發治療工具,必須描繪其表達蛋白的全部組成。目前,SARS-CoV-2編碼能力圖譜是基於計算預測,並依賴於與其他冠狀病毒的同源性。由於冠狀病毒的蛋白質陣列不同,尤其是輔助蛋白質的種類不同,因此以無偏倚和開放性的方式表徵SARS-CoV-2蛋白特定集合至關重要。

 

使用一套核糖體譜分析技術,研究人員展示了SARS-CoV-2編碼區的高解析度圖譜,這能夠準確地定量經典病毒開放閱讀框(ORF)的表達並鑑定23種未注釋的病毒ORF 。這些ORF包括可能起調節作用的上遊ORF(uORF)、位於現有ORF內的多個框內內部ORF(導致N末端被截短的產物)以及內部框外ORF(它們產生新的多肽) 。

 

研究人員進一步表明,病毒mRNA不能比宿主mRNA更有效地翻譯。相反,由於高水平的病毒轉錄本,病毒翻譯在宿主翻譯中佔主導地位。這項工作提供了豐富的資源,將構成未來功能研究的基礎。

 

附:英文原文

Title: The coding capacity of SARS-CoV-2

Author: Yaara Finkel, Orel Mizrahi, Aharon Nachshon, Shira Weingarten-Gabbay, David Morgenstern, Yfat Yahalom-Ronen, Hadas Tamir, Hagit Achdout, Dana Stein, Ofir Israeli, Adi Beth-Din, Sharon Melamed, Shay Weiss, Tomer Israely, Nir Paran, Michal Schwartz, Noam Stern-Ginossar

Issue&Volume: 2020-09-09

Abstract: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the cause of the ongoing Coronavirus disease 19 (COVID-19) pandemic1. In order to understand SARS-CoV-2 pathogenicity and antigenic potential, and to develop therapeutic tools, it is essential to portray the full repertoire of its expressed proteins. The SARS-CoV-2 coding capacity map is currently based on computational predictions and relies on homology to other coronaviruses. Since coronaviruses differ in their protein array, especially in the variety of accessory proteins, it is crucial to characterize the specific collection of SARS-CoV-2 proteins in an unbiased and open-ended manner. Using a suite of ribosome profiling techniques2–4, we present a high-resolution map of the SARS-CoV-2 coding regions, allowing us to accurately quantify the expression of canonical viral open reading frames (ORFs) and to identify 23 unannotated viral ORFs. These ORFs include upstream ORFs (uORFs) that are likely playing a regulatory role, several in-frame internal ORFs lying within existing ORFs, resulting in N-terminally truncated products, as well as internal out-of-frame ORFs, which generate novel polypeptides. We further show that viral mRNAs are not translated more efficiently than host mRNAs; rather, virus translation dominates host translation due to high levels of viral transcripts. Our work provides a rich resource, which will form the basis of future functional studies.

DOI: 10.1038/s41586-020-2739-1

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2739-1

相關焦點

  • Science:新研究揭示多價納米抗體可阻斷SARS-CoV-2感染並抑制突變...
    2021年1月16日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,由德國波恩大學領導的一個國際團隊鑑定出並進一步開發了針對SARS-CoV-2冠狀病毒的新型抗體片段。這些稱為 「納米抗體(nanobody)」的抗體片段比經典抗體更小,能更好地穿透組織,並能大量生產。這些研究人員還將這些納米抗體組合成可能特別有效的分子,同時攻擊這種病毒的不同部位。
  • 北大團隊公布了研究成果!甘草甜素能抑制新冠狀病毒的複製!
    甘草苷可以抑制新型冠狀病毒的複製,這是北京大學研究團隊的最新研究成果。記者5月3日獲悉,北京大學謝正偉團隊與軍事醫學科學院秦正峰團隊合作,在biorxiv網站上發表了題為《人工智慧系統顯示甘草甜素通過模仿Ⅰ型幹擾素抑制SARS-cov-2》的研究論文,顯示甘草甜素通過模擬I型幹擾素抑制SARS-cov-2。
  • Nature:構建出SARS-CoV-2編碼容量圖譜
    與SARS-CoV一樣,SARS-CoV-2的S蛋白通過受體結合結構域(RBD)與它們共同的受體血管緊張素轉換酶2(ACE2)結合,介導病毒進入宿主細胞。S蛋白包含兩個功能性亞基S1和S2,其中S1負責與宿主細胞受體結合,S2亞基負責病毒膜和細胞膜融合。在感染過程中,S蛋白被宿主蛋白酶(比如TMPRSS2)切割成N端的S1亞基和C端的S2亞基,並從融合前狀態轉變為融合後狀態。
  • 科學家揭示高效SARS-CoV-2抗體的結構基礎
    科學家揭示高效SARS-CoV-2抗體的結構基礎 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/15 15:20:49 中國軍事醫學科學院秦川等研究人員合作揭示高效SARS-CoV-2抗體的結構基礎。
  • 研究揭示出SARS-CoV-2肺炎中巨噬細胞和T細胞之間的迴路
    研究揭示出SARS-CoV-2肺炎中巨噬細胞和T細胞之間的迴路 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/14 15:12:12 2021年1月11日,《自然》雜誌在線發表了美國西北大學Richard G.
  • 研究揭示癌症患者感染SARS-CoV-2後的急性免疫特徵與長期影響
    研究揭示癌症患者感染SARS-CoV-2後的急性免疫特徵與長期影響 作者:小柯機器人 發布時間:2021/1/6 16:38:45 英國倫敦大學國王學院Sultan Abdul-Jawad等研究人員合作揭示癌症患者感染SARS-CoV
  • 研究揭示SARS-CoV-2感染中TNF-α和IFN-γ的協同作用
    研究揭示SARS-CoV-2感染中TNF-α和IFN-γ的協同作用 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/20 14:47:19 美國聖猶大兒童研究醫院Thirumala-Devi Kanneganti團隊發現,在SARS-CoV
  • 新發現揭示波士頓SARS-CoV-2感染中的超級傳播事件
    新發現揭示波士頓SARS-CoV-2感染中的超級傳播事件 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/12 20:29:11 美國哈佛大學Bronwyn L.
  • 研究揭示SARS-CoV-2細胞進入因子ACE2和TMPRSS2在人類胰腺的表達情況
    研究揭示SARS-CoV-2細胞進入因子ACE2和TMPRSS2在人類胰腺的表達情況 作者:小柯機器人 發布時間:2020/11/17 15:55:18 美國範德比爾特大學醫學中心Alvin C.
  • 開發和評估四種檢測SARS-CoV-2抗體的血清學測試...
    目前還沒有針對SARS-CoV-2的人類疫苗,但大約有120種候選疫苗正在研發中。在一項新的研究中,來自法國巴斯德研究所、法國國家科學研究中心(CNRS)、法國國家健康與醫學研究院(INSERM)和巴黎大學的研究人員進行了一項初步研究以評估幾種實驗室測試的可靠性,目的是更好地了解針對SARS-CoV-2的抗體反應譜以及這種病毒在人群中的傳播情況。
  • 湖南大學等揭示冠狀病毒編碼環狀RNA的潛力及其功能
    近日,湖南大學聯合安徽省疾病預防控制中心等單位,在生物信息學國際權威期刊《Briefings in Bioinformatics》在線發表題為「Identificationand characterization of circRNAs encoded by MERS-CoV, SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2」的研究論文,揭示了三種致命的冠狀病毒MERS-CoV, SARS-CoV
  • 中國研發診斷工具可更靈敏地檢測SARS-CoV-2感染
    論文精選1一種基於CRISPR-Cas12a的特異增強技術,可更靈敏地檢測SARS-CoV-2感染由嚴重急性呼吸症候群冠狀病毒2型(SARS-CoV-2)引起的新冠肺炎,已經造成全球性大流行。利用基因表達、DNA甲基化和突變分析來診斷原發性組織的檢測方法提高了針對轉移性腫瘤的檢測能力。然而,這些測試缺乏對重要腫瘤類型分類的代表性,依賴於常規實驗室不常用的專業平臺,並且不能識別已經被泛癌基因組研究識別的腫瘤分子亞型。
  • 揭示新型冠狀病毒SARS-CoV-2刺突糖蛋白的結構、功能和...
    與人ACE2的緊密結合可以部分解釋SARS-CoV-2在人類中的有效傳播,就像SARS-CoV的情況一樣。相關研究結果以論文手稿的形式在線發表在Cell期刊上,論文標題為「Structure, function and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein」。
  • 兩篇Cell論文揭示冠狀病毒和黃病毒增殖和傳播所必需的...
    2020年12月11日訊/生物谷BIOON/---在兩項新的研究中,來自美國紐約大學和洛克菲勒大學等研究機構的研究人員發現SARS-CoV-2冠狀病毒增殖和傳播到其他細胞所必需的一種蛋白是未來療法可能針對的一個潛在弱點。
  • 針對新冠病毒SARS-CoV-2/COVID-19,Cell期刊最新研究進展一覽(第1期)
    2.Cell:好狡猾!揭示新型冠狀病毒SARS-CoV-2進入人體呼吸組織機制doi:10.1016/j.cell.2020.04.035在一項新的研究中,在美國波士頓兒童醫院的Jose Ordovas-Montanes博士和麻省理工學院的Alex K. Shalek博士的領導下,研究人員指出了這種病毒可能感染的細胞類型。
  • 劉昌孝:認識SARS-CoV-2,抗病新藥研發策略該從「何」說起
    所有冠狀病毒都編碼一種糜蛋白酶樣的蛋白酶,稱為Mpro(主蛋白酶)或3CLpro,因為它與微小核糖核酸病毒(picornaviruses)的3C蛋白酶有一些相似之處。這種蛋白酶負責處理剩餘的多蛋白的能力,產生多達16種非結構蛋白。 SARA-CoV屬於β-冠狀病毒,含有最多的非結構蛋白。如nsp3是一種多功能蛋白,具有蛋白酶和ADPribose 1」磷酸酶活性。
  • 針對新冠病毒SARS-CoV-2/COVID-19,Nature期刊最新研究進展一覽(第...
    對基底細胞類器官的KRT5+基底細胞進行單細胞分析揭示了一個獨特的ITGA6+ITGB4+有絲分裂細胞群體,它們的增殖可進一步產生一個TNFRSF12Ahi細胞亞群,這個細胞亞群含有大約10%的KRT5+基底細胞,簇集在終末細支氣管內,並表現出豐富的克隆性類器官(clonogenic organoid)生長活性。
  • 針對新冠病毒SARS-CoV-2/COVID-19,Cell期刊最新研究進展一覽(第4期)
    總的來說,這些表徵極其詳細地揭示了SARS-CoV-2病毒的結構,並闡明了這種病毒如何將它的長達大約30 kb的單分段RNA包裝在直徑為大約80 nm的殼體內。3.Cell:揭示T細胞在控制SARS-CoV-2和降低COVID-19嚴重程度方面發揮著主導作用doi:10.1016/j.cell.2020.09.038自從SARS-CoV-2首次出現以來,科學家們一直試圖了解在COVID-19的急性期,免疫系統有時是否弊大於利。在一項新的研究中,來自美國拉霍亞免疫學研究所的研究人員明顯地支持免疫系統的有益作用更大。