科研人员提醒RNA病毒聚合酶具有一个与宿主习惯相关的特征区域

  RNA病毒编码的依靠RNA的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，简称RdRP）是一类一起的核酸聚合酶，在病毒基因组仿制和转录进程中发挥核心作用，是抗病毒药物研讨的热门靶标。病毒的RdRP因为可与其他功能域交融或与其他病毒蛋白共折叠，其全体结构多样性较高，但其催化核心区的三维结构则较为保存，因而RdRP兼具多样性和保存性。因为RNA病毒的宿主规模简直包含了一切细胞方式的生命体，在与不同宿主的一起进化进程中，RdRP作为RNA病毒最保存的蛋白，其与病毒的宿主习惯性之间的相关并不明晰。

  黄病毒包含乙型脑炎病毒（Japanese encephalitis virus，简称JEV）、登革病毒（dengue virus，简称DENV）、寨卡病毒、蜱传脑炎病毒（tick-borne encephalitis virus，简称TBEV）等多种人类致病病原，是一类散布广泛、品种十分之多的单股正链RNA病毒，与丙型肝炎病毒和经典猪瘟病毒同归于黄病毒科。黄病毒大多由吸血节肢动物如蚊和蜱作为前言传达，可引起人类脑炎或出血性疾病，对人类健康构成严重要挟。黄病毒的RdRP坐落病毒编码的非结构蛋白NS5的羧基端，与氨基端的甲基转移酶（MTase）构成天然交融体。此前蚊传黄病毒的NS5已有多个三维结构报导，包含全长蛋白、MTase区和RdRP区的结构，而蜱传黄病毒NS5蛋白的全长结构及RdRP三维结构则未获解析。

  研讨规划了TBEV和JEV病毒间B-C连接区的替换骤变，在酶学水平证明骤变对RdRP催化功能不构成实质影响（图3A、B）。龚鹏团队与武汉病毒所研讨员王汉中/郑振华团队和张波团队协作，在细胞水平别离评测骤变对TBEV和JEV的影响，研讨标明在两种病毒系统中骤变后的病毒不能维持在细胞中的增殖（图3C、D）。这些成果提示B-C连接区很可能参加了RdRP催化以外与病毒增殖相关的重要进程。经过对正链、负链和双链RNA病毒中的代表性RdRP的B-C连接区进行结构与序列的系统分析，在RNA病毒大家族中发现该区域在结构和序列长度方面具有较高的多样性（图4），提示RdRP的B-C连接区很可能是RNA病毒共有的一个宿主习惯热门区域，该研讨为病毒RdRP的调控机制研讨及RdRP相关的宿主习惯研讨供给了重要头绪。

  研讨工作得到国家重点研制方案项目“畜禽重要病原共感染与协同致病机制研讨”（项目负责人为中国农业科学院上海兽医研讨所研讨员丁铲）和国家自然科学基金面上项目的支撑。武汉病毒所博士研讨生杨婕妤和博士后景旭平为论文一起榜首作者，首要完结了结构与酶学研讨工作，龚鹏、郑振华和张波为论文一起通讯作者，王汉中/郑振华团队的试验师易文富、硕士研讨生姚琛和张波团队的博士后李晓丹别离完结了TBEV和JEV病毒学研讨工作。相关研讨成果在线宣布在 Nucleic Acids Research （《核酸研讨》）上。

  图1.TBEV MTase和RdRP的晶体结构。（A）MTase结构中结合了一个甲基供体SAM分子。（B）RdRP由拇指、手指和手掌三个结构域组成，B-C连接区（浅粉色）坐落手掌区底部。

  图2.黄病毒科RdRPs中B-C连接区结构和序列的多样性。（A）榜首排中TBEV归于蜱传黄病毒，其他归于蚊传黄病毒。第二排中TBEV和JEV归于黄病毒属，而HCV和CSFV别离归于黄病毒科中的肝炎病毒属和瘟病毒属。其间motif B、B-C连接区和motif C别离用黄色、橙色和浅绿色表明。（B）黄病毒NS5中B-C区域的序列比对。依据宿主的不同，黄病毒可大致分为蚊传、蜱传、仅在昆虫中传达和仅在脊椎动物中传达四类。

  图3.病毒种间B-C连接区替换骤变影响病毒增殖。（A）（B）将连接区替换为JEV序列的TBEV NS5表现出与野生型聚合酶类似的依靠引物（A）和从头合成（B）活性。（C）（D）在细胞水平上TBEV和JEV的连接区替换骤变体均不可以完成病毒增殖。

  图4.病毒RdRP的B-C连接区展现出较高的多样性。上中下三行别离为正链、负链和双链RNA病毒代表性RdRP的连接区结构。每个五颜六色结构别离代表一个RNA病毒科。其间B-C连接区用橙色显现。左边为多结构叠印图（灰色）。