人肠道病毒3D聚合酶新型别构调节位点的发现与机制研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:DDD1968
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
肠道病毒71型(Enterovirus71,EV71)是一种正链RNA病毒,属于小RNA病毒科中的一员,也是手足口病的主要病原体之一。EV713Dpol蛋白是一种RNA依赖的RNA聚合酶,在病毒基因组复制过程中起重要作用,因此也是抗病毒药物研究的重要靶标之一。本研究通过尝试得到了EV713Dpol延伸复合物的晶体,进而解析了一个分辨率约为1.76埃的延伸复合物的晶体结构。此结构中RNA模板5-末端的鸟苷酸和手指结构域的一个表面口袋存在明确相互作用,鸟苷酸的嘌呤环被第44位组氨酸(His44)咪唑环和第277位精氨酸(Arg277)的胍基平面通过疏水相互作用夹在中间,形成一个类似“三明治”的结构。复合物晶体浸泡2,3-双脱氧CTP(ddCTP)后,发生一轮催化反应并转位一次,活性中心重新结合了一个尚未发生催化反应的ddCTP,模板RNA下游5-端鸟苷酸仍然结合在上述口袋内,但下游RNA区域发生了一个由转位引起的小幅度摆动。这些现象暗示手指区的这一口袋很可能通过与RNA的相互作用对聚合酶催化性质产生调控。本研究借助多种体外酶学方法对该口袋的功能进行了机制探索,得出了以下基本结论:①口袋中的关键氨基酸His44和Arg277对于聚合酶延伸复合物的稳定性都有贡献,H44A和R277A突变体聚合酶形成复合物的稳定性都有所下降,而双点突变体H44A-R277A的复合物稳定性显著降低;②H44A与野生型聚合酶的RNA结合能力相当,R277A和H44A-R277A的突变体结合RNA能力都减弱了,双点突变体减弱的更明显;③与RNA结合能力结论类似,H44A和野生型聚合酶在与RNA孵育形成二元复合物到达平衡所需的时间差不多,R277A孵育时间有所增加,而H44A-R277A所需时间最长,到达平衡时形成二元复合物的比例是WT≈H44A>R277A>H44A-R277A,进而影响聚合酶引物依赖合成方式的延伸复合物形成速率;④相对于野生型聚合酶,His44和Arg277的对应Ala突变体并没有明显影响延伸阶段的最大延伸速率和对反应底物的亲和力。此外,在合作研究中通过运用反向遗传学方法进一步证实:His44和Arg277对于病毒复制都很重要,而Arg277的影响更为显著。综上所述,通过X射线晶体学的方法,本研究发现EV71病毒3Dpol聚合酶表面上的、可与RNA发生相互作用的一个新型别构调节位点,并且通过功能研究进一步表明这个位点与聚合酶活性及EV71病毒整体复制能力是密切相关的,也是一种新型别构调节位点。同时,该位点相关的突变体也可以作为一种有希望的候选来研发有效减毒活疫苗,用来抵御EV71病毒的感染和手足口病的发生,具有潜在的抗病毒应用价值。
其他文献
IPSec可以有效地解决网络通信地安全问题,防止非法入侵和攻击。但随着网络传输速率不断提高,用传统的软件方式实现IPSec的安全功能会使系统的负载和资源占用率增加,无法满足
本研究应用免疫印迹技术观察腺苷(Adenosine)对大鼠肾脏髓袢升支粗段PKA信号转导途径的调控作用,进一步揭示肾脏髓袢升支粗段重吸收的机理。结果表明:  一、腺苷对大鼠肾小管
光纤通信系统中的光源主要有半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)两种,它们的最主要的区别在于半导体激光器输出相干光,因此在长距离、超高速、高性能的光纤通信领域一般用半导
以大气CO2浓度升高为主要特征的全球气候变化已成为国际关注的焦点。本论文利用室外开顶式气室(OpenTopChamber,OTC)模拟大气CO2浓度升高环境,以重要入侵害虫B型烟粉虱(Bemisia
在功能基因组时代,利用高通量的基因组技术和蛋白质组技术可以识别出大量感兴趣的基因集合。这些感兴趣的基因集合往往与相同或相似的表型相关,通常是一些差异表达基因集合、共
无线技术与光电电压传感器的结合,是近几年来光电电压传感系统新的发展趋势,主要为了解决由线缆带来的诸多问题,适应更多电压测量的应用场合。在研究了目前光电电压传感器的基础
本文在对云南省东南部马关盆地花枝格组下中新统的植物化石(以下称马关植物群)进行系统采集的基础上,开展了系统古植物学研究,进行了古植被重建,探讨了马关植物群研究对于认识滇东
天线在现代信息社会扮演着非常重要的作用,许多电子设备都依靠天线来收发信息。随着电子与信息科技不断进步,天线还将扮演更大的作用。本文主要研究了两个方面内容,一方面是应用
商陆(Phytolaccaamericina)是一种重金属超富集植物,对Cd,Mn等多种重金属都具有较强的富集能力,最近几年研究表明商陆对Mn有着超强的富集能力,是研究重金属富集机理的重要植物。
新冠肺炎重型和危重型患者病情危急,变化快,常合并多种并发症,严重威胁患者生命.为提升危重症护理质量,提高救治成功率,特制定本护理规范.rn1 新冠肺炎ICU病区设置与护理人力
期刊