流感病毒是重要的病原体之一,它对人类的健康和社会经济的发展都有重大影响。流感病毒属于正粘病毒科,是一类单股、负链、分节段的RNA病毒。流感病毒的聚合酶负责病毒基因组的复制和转录过程,并且在不同的流感毒株中都高度保守,也与病毒感染的宿主适应性紧密相关。在过去的二十年里,科学家们一直在尝试解析流感病毒聚合酶的结构,只得到了聚合酶的部分结构域的信息[5]。由于没有获得完整流感病毒聚合酶的高分辨率结构,这严重地阻碍了在分子水平上对流感病毒基因组转录和复制完整过程的认知。直至近几年,大分子复合物的表达和纯化技术飞速进步,蝙蝠源A型流感病毒聚合酶,B型流感病毒聚合酶和C型流感病毒聚合酶的完整结构已经被解析出来[7-8]。本文的研究对象是D型流感病毒聚合酶。在此之前,流感病毒一直被分为A、B和C三个亚型,自2011年起,科学家们陆续在猪和牛体内分离出了新的流感病毒,并且这个新病毒与C型流感病毒存在很大差异,因此被定义为D型流感病毒。科学家们新发现的D型流感病毒与C型流感病毒的氨基酸序列存在着约50%的相似性,并且无法与C型流感病毒发生重排。目前,科学家们已经在北美、欧洲、中国等多个国家和地区检测到D型流感病毒。D型流感病毒比人C型流感病毒存在着更为广谱的细胞嗜性,它能够感染牛、猪、雪貂、豚鼠,并且可以通过接触,传播感染其它动物。流感病毒聚合酶不仅仅在病毒的感染复制中起着核心作用,它在病毒宿主转变过程中也扮演着重要角色[9]。目前,在面对流感暴发时,主要采用的防治方法是接种流感疫苗以及药物治疗。但是,接种流感疫苗在老人、儿童等高危人群中保护效果不好,同时因流感病毒株能够不断地进化,导致不能够广泛持久地提供有效的免疫保护;所以,药物治疗是控制和治疗流感的另一重要手段。由于流感病毒聚合酶在感染复制中的重要性以及在不同病毒株中的保守性,是开发广谱性抗流感药物的重要靶标。在本研究中,利用杆状病毒表达系统,串联表达三个聚合酶亚基（P3,PB1和PB2）,成功获得了均一稳定的D型流感病毒聚合酶（FluDPol）蛋白,并用体外酶活体系验证了 FluDPol具有转录、复制和内切酶活性,并且发现与其他三种类型的FluPol存在不一样的酶活现象,FluDPol可以使用vRNA promoter产生全长（full-length,FL）的 cRNA 产物,其中一小部分短产物（shortproducts,SP）可能由延伸过程的异常终止引起。相反地,通过cRNA模板合成的大多数vRNA产物是SP,可能是异常终止或内部起始的结果,产生FL vRNA产物的效率低。FluDPol的独特酶促反应特征表明,与其他三种类型的FluPol相比,FluDPol的vRNA合成过程可能更依赖于细胞内其他病毒或细胞因子的调节,从而确保有效产生全长vRNA产物。在本研究中,借助冷冻透射电镜技术成功的解析了 D型流感病毒聚合酶的三维结构。结果显示,FluDPol与其它三种类型的FluPol相比,具有非常相似的整体结构,与FluCPol最为相似。在FluDPol的冷冻电镜结构中,PB2亚基的C端结构域含有帽子（cap）结合域,由于其构象非常灵活多变,所以无法获得清晰的电子密度图并解析其三维结构,而P3亚基的核酸内切酶结构域和PB2亚基的NLS结构域则存在多种柔性构象。这一结果表明FluDPol在溶液中的状态并不是静态的唯一构象,它可以在多种不同构象之间处于一个动态平衡的状态,包括封闭和开放构象。这些发现增加了对流感病毒聚合酶的转录复制调控机制的认识,并为更好地了解流感病毒的复制机理以及对流感病毒的特异性的药物设计提供有价值的科学参考。