| SARS-CoV-2刺突蛋白基因密码子偏好性与进化分析 |
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| 引用本文： | 陈渏,杨雅丽,陈旭,王杰,周嘉裕,廖海.SARS-CoV-2刺突蛋白基因密码子偏好性与进化分析[J].微生物学杂志,2021(6):27-34. |
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| 作者姓名： | 陈渏 杨雅丽 陈旭 王杰 周嘉裕 廖海 |
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| 作者单位： | 西南交通大学 生命科学与工程学院，四川 成都 610031 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年科学基金项目（31500276)；四川省重点研发项目(2018SZ0061)；国家级大学生创新创业训练计划资助项目(202010613060)；大学生西南交通大学个性化实验项目（GX20201600640002） |
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| 摘 要： | 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）属于冠状病毒家族新成员，其刺突蛋白（spike protein，S-蛋白）是侵染人体并决定其入侵宿主的亲和能力及组织特异性的包膜蛋白，研究S-蛋白基因的密码子偏好性不仅有利于重组表达，也利于分析其进化规律。利用Codon W和SPSS等在线服务器及软件，首先分析SARS-CoV-2等冠状病毒的S-蛋白基因的密码子偏好性，随后以SARS-CoV-2的S-蛋白基因为重点，比较其与大肠埃希菌、酵母和λ噬菌体等模式生物的密码子使用频率。结果显示，冠状病毒S-蛋白基因密码子的总GC和GC3s含量均小于0.4，更偏向以A/T编码，ENc为44.15，密码子偏好性整体较弱。28个密码子的偏好性较强（RSCU>1），3个密码子的偏好性极强（RSCU>2），UAA为最优密码子。ENc-plot结果显示,大部分基因的ENc距ENc期望值较近，表明冠状病毒密码子偏好性主要受到碱基突变的影响。相较于CDS序列，基于RSCU值的聚类更适合于冠状病毒的系统发育研究。综合ENc比值与聚类结果，SARS-CoV-2与SARS的亲缘关系最近，可能起源于同一祖先冠状病毒。酿酒酵母是SARS-CoV-2较好的外源表达系统，但仍需密码子优化。根据密码子优化结果，成功实现了S-蛋白RBD区域的原核表达。以上研究结果为S-蛋白基因的优化改造，提高其表达效率提供参考。
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| 关 键 词： | 新型冠状病毒 S-蛋白基因 密码子偏好性 进化分析 外源宿主 |
Codon Bias and Evolutionary Analysis of SARS-CoV-2 Spike Protein Gene |
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| CHEN Yi,YANG Ya-li,CHEN Xu,WANG Jie,ZHOU Jia-yu,LIAO Hai.Codon Bias and Evolutionary Analysis of SARS-CoV-2 Spike Protein Gene[J].Journal of Microbiology,2021(6):27-34. |
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| Authors: | CHEN Yi YANG Ya-li CHEN Xu WANG Jie ZHOU Jia-yu LIAO Hai |
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| Institution: | Schl. of Life & Sci., SW Jiaotong Uni., Chengdu 610031 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | SARS-CoV-2 spike gene codon bias evolutionary analysis exogenous host |
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