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)的獨特成員,是肝炎病毒屬中唯一的病毒。因此,HAV在病毒分子進化方面具有研究價值。
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分辨率的晶體結構,HAV 2C包含一個典型的ATP酶結構域、一個類似腸道病毒2C蛋白鋅指結構(ZFER)以及一個C末端螺旋結構域(PBD)。與其他小RNA病毒2C類似,HAV 2C通過PBD-Pocket相互作用發生自我多聚。基于HAV 2C結構,利用ATP酶實驗、BLI和HAV復制子等實驗體系,研究團隊系統研究了ATPase、Pocket、PBD和ZFER結構域對2C活性以及病毒復制發揮的作用。令人意外的是,研究人員發現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的核酸酶對單鏈、多聚尿苷酸底物表現出偏好性。通過體外突變實驗和HAV復制子,研究人員找到了2C核酸酶活性中心及關鍵氨基酸,證明了核酸酶與ATP酶無關聯,敲除核酸酶活性嚴重損害HAV的復制效率。最終,他們還發現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病毒復制中扮演的角色尚需在后續研究中闡明。
中國醫學科學院病原生物學研究所崔勝研究員和德國海德堡大學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學科學院醫學科技創新工程、國際基因工程與生物技術中心合作研究計劃(ICGEB-CRP)和多個國家自然科學基金等項目的連續資助。
圖. HAV 2C的晶體結構、保守結構域及其在ATP酶活性、病毒復制中的作用。