副感冒病毒基因组中含有一层非随机的反向开放阅读框

《Scientific Reports》：Metapneumovirus genomes harbor a non-random layer of reverse ORFs

　　

摘要

偏肺病毒（MPV）是一类负义RNA病毒，与反复发生的呼吸道疾病暴发有关，但其完整的编码潜力尚未被充分表征。我们对人偏肺病毒（HMPV）及相关MPV基因组中位于负义基因组RNA上的反向开放阅读框（rORF）进行了全基因组规模的调查，并以密码子感知且保留序列组成的零假设模型作为基准。在反复出现的P基因重叠位点，我们鉴定到一个异常长的rORF（244个氨基酸），该rORF与磷酸蛋白（P）基因的大部分区域重叠；HMPV参考基因组在同一位点含有一个较短的变体（186个氨基酸），我们将其命名为P-AS1。在整个数据集中，rORF长度的上尾分布及其向反复出现的热区聚集现象均超出两种零假设模型下的预期，表明其存在非随机性的组织方式。在基于序列和结构的分析中，若干选定的HMPV参考rORF候选体表现出与小型膜相关蛋白一致的特征，包括预测的跨膜螺旋。基于AlphaFold的rORF90建模结果显示，该蛋白可能形成类似孔道的寡聚体组装，与一种初步的类病毒孔蛋白假说相一致，尽管该模型仍处于假设生成阶段，并未证实其表达或功能。我们利用起始位点预测和Kozak样起始密码子上下文筛选评估了翻译许可性，以支持对选定候选体的优先排序，但这并不意味着体内确实发生了翻译。综上所述，这些分析支持了MPV基因组中存在一层非随机的rORF，并提供了用于定向实验验证的候选体和相关资源。