金泽大学的研究人员在《物理化学快报》上发表了高速原子力显微镜研究报告，揭示了开放阅读框6 (ORF6)蛋白在COVID-19症状中的可能作用。
虽然世界上许多国家正在经历SARS-CoV-2感染的剧烈传播，这种传播在本世纪初导致了悲惨的疾病水平和多次国家封锁，但感染病例仍然存在。
更好地了解这种病毒在体内存活的机制，有助于找到更有效的治疗方法，对抗这种疾病引起的疾病，并防范未来类似感染的爆发。考虑到这一点，人们对病毒产生的辅助蛋白质产生了很大的兴趣，这些蛋白质有助于病毒在体内茁壮成长。
金泽大学的Richard Wong和千叶大学的Noritaka Nishida及其同事在这份最新报告中解释说:“与其他病毒类似，SARS-CoV-2表达一系列辅助蛋白来重新编程宿主环境，以有利于其复制和生存。”这些辅助蛋白中有ORF6。
先前的研究表明，ORF6干扰干扰素1 (IFN-I)的功能，干扰素1是免疫系统中使用的一种特殊类型的小蛋白，这可能解释了SARS-CoV2无症状感染的情况。也有证据表明ORF6导致细胞质中某些蛋白质的保留，同时破坏细胞mRNA的运输，这可能是抑制IFN-I信号传导的一种手段。然而，这种蛋白质保留和运输中断的机制尚不清楚。
为了阐明这些机制，研究人员首先研究了各种软件程序可能提供的关于ORF6结构的线索。这些表明可能存在几个内在无序的区域。核磁共振测量也证实了一个非常灵活的无序节段的存在。
尽管机器学习算法AlphaFold2在确定蛋白质折叠方式方面非常有用，但这些内在无序区域的存在限制了它在建立ORF6结构方面的应用，因此研究人员使用了高速原子力显微镜(HS-AFM)，它能够通过检测样品的地形来识别结构，就像电唱机的针穿过乙烯基的凹槽一样。
利用HS-AFM，研究人员确定orf6主要以低聚物的椭球状细丝的形式存在——重复的分子单元串，但比聚合物短。这些细丝的长度和周长在37°C时最大，在4°C时最小，因此发热的存在可能有利于产生更大的细丝。由脂质(脂肪化合物)构成的底物也促进了更大的低聚物的形成。
由于HS-AFM捕获图像的速度非常快，因此不仅可以掌握结构，还可以掌握ORF6行为的一些动力学，包括圆周运动、蛋白质组装和翻转。此外，进一步的计算机分析还显示，这些细丝很容易聚集成淀粉样蛋白，就像在一些神经退行性疾病中发现的那样，这可能导致COVID-19症状的并发症。正如研究人员指出的那样，这种聚集“有效地隔离了大量的宿主蛋白质，特别是参与IFN-I信号传导的转录因子”。
由于这些细丝在某些醇、尿素或十二烷基硫酸钠的存在下会断裂，Nishida和他们的同事得出结论，这种蛋白质主要是通过疏水相互作用保持在一起的。研究人员说:“应该在不久的将来考虑并测试通过破坏疏水相互作用来解离ORF6聚集体的潜在可药物候选物，以评估它们在COVID-19管理和治疗中的治疗价值。”
