新冠病毒核衣壳蛋白结构与功能的生物信息学分析及原核表达

作者：徐本锦; 范蕾; 杜淼; 宣焱; 李璟; 李卓禧; 陈晓聪; 吴惠文; 门杰; 刘玲^*; 杨娅男; 汤文婷; 寇妍祺; 余骏骁

来源：中国免疫学杂志, 2022, 38(24): 2963-2972.

DOI：10.3969/j.issn.1000-484X.2022.24.004

• 新冠病毒
• 核衣壳蛋白
• 生物信息学分析
• 载体构建
• 原核表达

目的：对SARS-CoV-2核衣壳（N）蛋白进行系统生物信息学分析和原核表达，阐明其功能和病毒RNA复制机制。方法：采用UniProt、NetPhos 3.1、IEDB和Blast等生物信息学软件对N蛋白的理化性质、蛋白互作网络、翻译后修饰、同源性及系统进化关系等生物学特性进行系统分析。构建原核表达质粒pET-22b-N并表达蛋白。结果：N蛋白是由419个氨基酸组成的碱性蛋白，分子量为45.62 kD，等电点为10.07，其N端有1个RNA结合结构域，C端有1个二聚体界面，有57个可能的磷酸化修饰和25个潜在糖基化修饰，15个T细胞抗原表位和11个线性B细胞抗原表位，无信号肽和跨膜螺旋，是一种亲水性蛋白。N蛋白中无规则卷曲占比最高（54.42%），其次为α-螺旋（22.20%）。与N蛋白序列一致性最高的是BtRs-β-冠状病毒/HuB2013和蝙蝠冠状病毒Rp/Shaanxi2011，进化分析显示SARS-CoV-2与蝙蝠非典型冠状病毒YNLF＿31C聚为一支。原核表达后发现，细菌裂解液离心后的沉淀中有大量N蛋白表达，为后续蛋白纯化和结构分析提供了依据。结论：N蛋白在SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒间高度保守，为SARS-CoV-2 N蛋白结构与功能研究提供了基础，为靶向N蛋白的抗病毒药物设计提供了依据。

• 单位
  山西医科大学汾阳学院