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病毒学报2025年第03期:2010-2024年中国猪δ冠状病毒S蛋白密码子使用偏好及选择分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:喻康;戚洋睿;粟硕;

单位:复旦大学上海市重大传染病和生物安全研究院;复旦大学公共卫生学院;

摘要:猪δ冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种新兴的肠道致病性冠状病毒,已在全球至少20个国家检出,对家猪具有高致病性,给猪养殖业造成了一定经济损失。PDCoV的刺突蛋白(S蛋白)是病毒入侵宿主细胞的关键分子,也是疫苗设计和抗体药物开发的重要靶点。鉴于S蛋白编码基因具有较高的进化速率,且PDCoV在中国猪群中持续流行,本研究检索了中国PDCoV序列,探索了时间尺度下密码子使用偏好及宿主适应性的动态变化,分析了自然选择、突变压力在病毒适应性进化中的作用。研究发现PDCoV S基因有效密码子数随着年份增加呈现出上升趋势(P<0.001),在持续进化过程中逐渐扩展了密码子多样性,降低了密码子使用偏好的强度。密码子使用偏好影响因素分析发现二核苷酸CpG频率较低(与降低宿主免疫反应相关),这可能通过核酸组成间接影响密码子的偏好性。相比于突变压力,自然选择对密码子使用偏好的影响占据主导地位。通过表征病毒及宿主的密码子偏好性,发现降低GGU、GUU、UCU、CUU、ACU等密码子的使用频率,增加其同义密码子频率可能有利于抗原表达,这可以为诊断试剂和疫苗的开发及优化提供一定线索。选择分析鉴定到了5个正向选择位点,其中3个位于S1亚基的N末端结构域,1个位于S1/S2切割区末端,另外1个位于七肽重复序列2附近,这些突变可能影响病毒的受体结合能力及膜融合过程。

关键词:密码子偏好;;正向选择;;冠状病毒

基金资助:上海市“科技创新行动计划”优秀学术/技术带头人计划项目(项目号:23XD1420700),题目:新发传染病预测预警与病原生态学研究~~