武漢訪問後の非定型肺炎患者から分離された2019年新規ヒト病原性コロナウイルスのゲノム解析

Genomic characterization of the 2019 novel human-pathogenic coronavirus isolated from a patient with atypical pneumonia after visiting Wuhan.

• Jasper Fuk-Woo Chan
• Kin-Hang Kok
• Zheng Zhu
• Hin Chu
• Kelvin Kai-Wang To
• Shuofeng Yuan
• Kwok-Yung Yuen

抄録

2019年後半に発生した謎の非定型肺炎のアウトブレイクは、中国・武漢の水産物卸売市場にたどり着きました。数週間以内に、世界保健機関（WHO）から2019年新型コロナウイルス（2019-nCoV）と仮称された新型コロナウイルスが発表された。我々は、2019-nCoV感染患者から採取したウイルスゲノムについてバイオインフォマティクス解析を行い、他の関連するコロナウイルスゲノムと比較した。全体として、2019-nCoVのゲノムはコウモリSARS-like-CoVZXC21と89％、ヒトSARS-CoVと82％のヌクレオチド同一性を有していた。また、彼らのORF1A/B、スパイク、エンベロープ、膜、およびヌクレオタンパク質の系統樹は、コウモリ、シベット、およびヒトSARSコロナウイルスの系統樹と密接にクラスタリングしていた。しかしながら、2019-nCoVのSpikeの受容体結合ドメインの外部サブドメインは、他のSARS関連コロナウイルスと40％のアミノ酸同一性しか共有していなかった。驚くべきことに、そのorf3bは完全に新規な短いタンパク質をコードしている。さらに、その新しいorf8は、6本の鎖を含むβシートに続いて、アルファヘリックスを持つ分泌タンパク質をコードしている可能性が高い。SARSにおけるシベットの役割やMERSにおけるラクダの役割から学び、2019-nCoVとそのより祖先のウイルスの動物源を探すことは、この新しい系統B の起源と進化を理解する上で重要であろう。これらの知見は、病態に関する更なる研究を開始し、この新興感染症の診断、抗ウイルス、ワクチン戦略の設計を最適化するための基礎を提供します。

A mysterious outbreak of atypical pneumonia in late 2019 was traced to a seafood wholesale market in Wuhan of China. Within a few weeks, a novel coronavirus tentatively named as 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) was announced by the World Health Organization. We performed bioinformatics analysis on a virus genome from a patient with 2019-nCoV infection and compared it with other related coronavirus genomes. Overall, the genome of 2019-nCoV has 89% nucleotide identity with bat SARS-like-CoVZXC21 and 82% with that of human SARS-CoV. The phylogenetic trees of their orf1a/b, Spike, Envelope, Membrane and Nucleoprotein also clustered closely with those of the bat, civet and human SARS coronaviruses. However, the external subdomain of Spike's receptor binding domain of 2019-nCoV shares only 40% amino acid identity with other SARS-related coronaviruses. Remarkably, its orf3b encodes a completely novel short protein. Furthermore, its new orf8 likely encodes a secreted protein with an alpha-helix, following with a beta-sheet(s) containing six strands. Learning from the roles of civet in SARS and camel in MERS, hunting for the animal source of 2019-nCoV and its more ancestral virus would be important for understanding the origin and evolution of this novel lineage B . These findings provide the basis for starting further studies on the pathogenesis, and optimizing the design of diagnostic, antiviral and vaccination strategies for this emerging infection.