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A型流感病毒是一类重要的、具有高度传染性的病原体。它引发了每一年的季节性流感,造成了1918年、1957年、1968年和2009年的流感大爆发。此外,有些H5N1流感病毒株具有跨种族传播和可能引起类似1918年大规模流感的能力,加大了潜在的危险性。A型流感病毒非结构蛋白(NS1A)是一个关键的毒力因子,在病毒繁殖周期中起着至关重要的作用。它通过拮抗干扰素α/β调节宿主细胞抗病毒状态,利用细胞的机制进行自身RNA加工、蛋白合成和颗粒的形成,以及抑制宿主的免疫机制和凋亡反应等发挥作用。
NS1A通常分为两个结构域,一个是RNA结合区(RBD),另一个是受体蛋白结合区(ED)。ED和许多宿主因子有相互作用,而RBD的主要作用是结合病毒的dsRNA,同时也能结合其它因子。RBD、ED以及它们各自的复合物晶体已经得到解析,但是由于缺乏全长结构的信息使得RBD和ED之间的关系仍然无法确定。先前解析得到的全长结构只能用于详细说明dsRNA的隔离,但也留下许多未曾解决的问题,如:RBD和ED之间的关系、RBD结合dsRNA的本质和后果。这些问题只能通过解析有生物学功能的全长结构来回答。
我们解析了野生型和3个根据生理功能进行突变的A/PR/8/34(H1N1) NS1A全长结构。它首次描述了RBD和ED之间存在的功能关系。结合结晶学、生化分析和荧光光谱学进行实验,我们阐明了NS1A在溶液中的构象,同时也展示了相应的生物学功能。