綜合新聞
博士研究生陳埔、助理研究員李智劍等在Nucleic Acids Research雜志在線發(fā)表論文揭示
迄今為止,甲型肝炎病毒(HAV)仍然是引起病毒性肝病的主要病原體之一。HAV是小RNA病毒科(Picornaviridae)的獨(dú)特成員,是肝炎病毒屬中唯一的病毒。因此,HAV在病毒分子進(jìn)化方面具有研究價(jià)值。
2022年8月10日,崔勝課題組陳埔博士和助理研究員李智劍等在Nucleic Acids Research雜志在線發(fā)表了題為Biochemical and Structural Characterization of Hepatitis A Virus 2C Reveals an Unusual Ribonuclease Activity on Single-Stranded RNA的研究論文。該研究解析了HAV 2C蛋白2.2 Å分辨率的晶體結(jié)構(gòu),HAV 2C包含一個(gè)典型的ATP酶結(jié)構(gòu)域、一個(gè)類似腸道病毒2C蛋白鋅指結(jié)構(gòu)(ZFER)以及一個(gè)C末端螺旋結(jié)構(gòu)域(PBD)。與其他小RNA病毒2C類似,HAV 2C通過PBD-Pocket相互作用發(fā)生自我多聚?;?/SPAN>HAV 2C結(jié)構(gòu),利用ATP酶實(shí)驗(yàn)、BLI和HAV復(fù)制子等實(shí)驗(yàn)體系,研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了ATPase、Pocket、PBD和ZFER結(jié)構(gòu)域?qū)?/SPAN>2C活性以及病毒復(fù)制發(fā)揮的作用。令人意外的是,研究人員發(fā)現(xiàn)HAV 2C不僅具有ATP酶活性,還具有核糖核酸酶(RNase)活性。HAV 2C能夠降解多種RNA底物,包括3’和5’末端突出的雙鏈RNA、單鏈RNA以及泡狀雙鏈RNA,但不降解DNA。此外,HAV 2C的核酸酶對(duì)單鏈、多聚尿苷酸底物表現(xiàn)出偏好性。通過體外突變實(shí)驗(yàn)和HAV復(fù)制子,研究人員找到了2C核酸酶活性中心及關(guān)鍵氨基酸,證明了核酸酶與ATP酶無關(guān)聯(lián),敲除核酸酶活性嚴(yán)重?fù)p害HAV的復(fù)制效率。最終,他們還發(fā)現(xiàn)EV71 2C,PV 2C,CVB 2C,FMDV 2C,EV-D68 2C和HRV 2C等一系列小RNA病毒2C均具有類似活性。核酸酶活性在小RNA病毒復(fù)制中扮演的角色尚需在后續(xù)研究中闡明。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所崔勝研究員和德國海德堡大學(xué)Volker Lohmann教授為本文的共同通訊作者,崔勝課題組博士研究生陳埔、瑞士光源Justyna Wojdyla博士、海德堡大學(xué)博士研究生Ombretta Colasanti和崔勝課題組助理研究員李智劍為本文的共同第一作者。該研究獲得了中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新工程、國際基因工程與生物技術(shù)中心合作研究計(jì)劃(ICGEB-CRP)和多個(gè)國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的連續(xù)資助。
圖. HAV 2C的晶體結(jié)構(gòu)、保守結(jié)構(gòu)域及其在ATP酶活性、病毒復(fù)制中的作用。