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医疗技术

我国学者揭示猴痘病毒复制工作机制 登上《科学》杂志

来源:环球医学编写    时间:2024年02月18日    点击数:    5星

说起猴痘,大家已不再陌生。去年7月,世界卫生组织(WHO)宣布猴痘疫情为全球突发公共卫生事件。猴痘是猴痘病毒引起的人畜共患病毒性疾病,目前已造成92000余人感染,其基因组的复制主要由自身编码的全酶复合物完成,但该复合物的工作机制尚不明确。

猴痘病毒自被发现至今已有60多年,却一直处于科学研究边缘。中国医学科学院、中国科学院等团队近期在国际知名学术期刊《科学》杂志上发布一项最新研究,在全世界首次揭示猴痘病毒DNA复制的工作机制,为后续抗病毒药物的研发提供了关键基础。

科学家已经发现,与人和其他动物一样,猴痘病毒也是以DNA作为遗传物质。不同之处在于,猴痘病毒会在宿主细胞的细胞质中形成“复制工厂”进行基因组复制,产生首尾相连的DNA串联体。然后,在解离酶的作用下分解成单个病毒基因组,再进一步组装,形成新生病毒粒子。

猴痘病毒复制机器的“帮手”有很多,至少需要8种病毒蛋白相互合作才能完成整个过程。不过,其核心则主要由“三位一体”组成:聚合酶F8、可持续因子E4和A22异二聚体。

中国科学院院士高福团队领衔开展了针对猴痘病毒DNA聚合酶全酶结构的新研究。

该研究通过分析聚合酶全酶复合物的结构发现,E4尿嘧啶糖苷水解酶与F8聚合酶直接相互作用,并与聚合酶的N端结构域和外切酶结构域组成一个闭合的模板进入通道,形成“前置滑动夹”,防止模板DNA从蛋白复合物上解离下来,从而增加其可持续合成能力。

DNA聚合酶如果没有滑动夹,容易从DNA上掉下来,所以一般都需要有一个夹子套在DNA上,让它保持稳定。而前置滑动夹是猴痘病毒为代表的痘病毒所特有的。

研究团队使用石墨烯网格制备了冷冻电子显微镜,首次解析了猴痘病毒聚合酶全酶复合物处于复制构象时的高分辨率三维结构,揭示了猴痘病毒DNA复制的工作机制与其具有可持续合成能力的作用模式。冷冻电镜技术首次让猴痘病毒DNA聚合酶全酶的结构“无所遁形”。

研究团队表示,研究成果极大地增进了对猴痘病毒基因组复制过程的了解,将为后续抗病毒药物的开发提供关键结构基础。了解聚合酶的工作机制,可以有的放矢地开发药物阻断其与DNA结合或复制活性。


references:全球首次!中国揭开猴痘病毒复制之谜
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1790755167380181504&wfr=spider&for=pc
 

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