Une étude récente publiée dans le PeerJ Le journal a identifié des protéines uniques tronquées du cadre de lecture ouvert 8 (ORF8) parmi les séquences du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
Diverses études ont rapporté que l’ORF8 augmente les risques d’infections par la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) en aidant le SRAS-CoV-2 à échapper à la réponse immunitaire et à faciliter la réplication virale. Cependant, l’effet de la troncature ORF8 sur l’immunité humaine reste incertain.
À propos de l’étude
La présente étude visait à identifier et à caractériser les variations uniques trouvées dans les protéines ORF8 tronquées (T-ORF8) produites à la suite de la mutation Q27STOP.
L’équipe a obtenu 49 055 séquences complètes de protéines T-ORF8 provenant des continents d’Afrique, d’Asie, d’Europe, d’Amérique du Nord et d’Amérique du Sud. Cela a été suivi par l’extraction de séquences T-ORF8 uniques trouvées dans chaque continent, où celles-ci ont été définies comme des séquences T-ORF8 différentes des autres séquences selon l’arrangement des acides aminés qu’elles contiennent.
Chaque acide aminé trouvé dans les séquences de T-ORF8 a été reconnu comme polaire (Q) ou non polaire (P), faisant de chaque T-ORF8 unique une séquence de symboles P et Q. L’équipe a ensuite déterminé l’homologie de ces séquences et associé chacune à la variante phylogénétique T-ORF8 la plus proche.
La fréquence de chaque acide aminé trouvé dans la séquence T-ORF8 a été examinée à l’aide d’une routine bioinformatique standard. La matrice de distance calculée dans cette routine a été utilisée pour établir une relation phylogénétique entre un T-ORF8 et le voisin le plus proche. L’équipe a également préparé des données phylogénétiques à l’aide d’analyses de phylogénie approfondies et d’estimations de phylogénie calculées et de différences de taux d’évolution parmi les séquences T-ORF8 uniques.
L’équipe a en outre estimé le degré de conservation des acides aminés trouvés dans les protéines T-ORF8 en utilisant l’entropie de Shannon (SE) ainsi que les propriétés physicochimiques et moléculaires des protéines.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que 47 séquences uniques de protéines T-ORF8 ont été trouvées parmi les séquences totales obtenues sur les cinq continents. Il a été observé que la troncature aux positions 23, 25, 27, 41 et 42 dans les protéines ORF8 générait des protéines T-ORF8. L’étude a noté que les acides aminés glutamine (Gln) et cystéine (Cys) présents à quatre positions étaient tronqués en raison de changements mutationnels tandis que la valine (Val) était également tronquée en raison de trois mutations.
La séquence de protéine ORF8 P15 a été observée dans des échantillons de la lignée nord-américaine SARS-CoV-2 B.1.17. De plus, la variante P15 contenant la mutation Q27STOP a été trouvée dans la lignée B.1.1.7 avec des fréquences de 108, 99, 156 et 1 dans les échantillons obtenus respectivement d’Afrique, d’Asie, d’Europe et d’Amérique du Sud. L’étude a également noté que la variante T-ORF8 P15 était unique et répandue dans les lignées B.1.17 en Amérique du Nord, entre autres continents.
L’alignement des séquences d’acides aminés et l’analyse phylogénétique des variantes uniques de T-ORF8 ont montré que toutes ces variantes partageaient des acides aminés similaires comme la méthionine (Met), la sérine (Ser), la lysine (Lys), la leucine (Leu) et Gln. De plus, la variante P15 était phylogénétiquement la plus proche des variantes P13 et P14.
Une analyse phylogénétique approfondie du premier ensemble de données nucléotidiques des séquences T-ORF8 a montré que 48 nucléotides et 83 positions d’acides aminés étaient les séquences uniques les plus similaires testées. En outre, neuf variantes de T-ORF8 ont été indiquées comme étant liées à des variantes spécifiques du SARS-CoV-2 ou à un sous-type de variante particulier, comme la variante SARS-CoV-2 Alpha. De plus, le deuxième ensemble de données sur les nucléotides comportait 47 séquences représentant différentes variantes de l’ORF8 du SRAS-CoV-2.
L’analyse de la prédisposition de la distribution des troubles intrinsèques par résidu dans les 47 séquences T-ORF8 a montré que les régions azotées et carbonées des protéines présentent des niveaux plus élevés de troubles intrinsèques par rapport aux parties centrales. En outre, l’étude a trouvé des profils similaires dans les protéines T-ORF8, à l’exception des variants P1 et P36 dont les régions N-terminales présentent des niveaux élevés de désordre intrinsèque et P45 dont le N-terminal présentait le moins de désordre. De plus, dans la région C-terminale de la protéine T-ORF8, P25 avait la plus longue distribution de désordre tandis que P18 et P19 avaient de longues étendues de désordre et P12 avait les niveaux de désordre les moins importants dans cette région.
L’étude a également trouvé un nombre équilibré de résidus d’acides aminés Q et P dans les variantes uniques de T-ORF8. Parmi les variants T-ORF8 ayant 26 résidus d’acides aminés, 14 positions sont restées invariantes. En outre, seuls 17 variants de T-ORF8 avaient des séquences polaires/non polaires uniques, à l’exception des variants P4, P5, P15 et P28.
Conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que l’inhibition de la protéine SARS-CoV-2 ORF8 peut non seulement stimuler la réponse immunitaire antivirale, mais également améliorer l’éradication du SARS-CoV-2 in vivo.
Les chercheurs pensent que d’autres études sont essentielles pour étudier les effets cliniques à long terme du T-ORF8 et le développement potentiel d’une thérapie anti-ORF8 pour traiter le COVID-19.
