流感病毒聚合酶结构功能及其作为抗病毒靶点研究进展

发布时间：2019-09-18 01:11

【摘要】：流感病毒RNA聚合酶是由PB2,PB1,PA三个亚基组成的蛋白质复合物,分别由流感基因片段1,2,3编码。在流感病毒基因组RNA复制,病毒mRNA转录以及维持病毒生命周期中发挥着重要作用。近年来随着对其深入研究,为抗流感病毒药物的研制奠定了基础。本文主要介绍了RNA聚合酶各个亚基的结构、功能,亚基间相互作用以及RNA酶抑制剂的研究进展。
【图文】：

亚基,流感病毒,宿主,二重

ChineseJournalofNewDrugs2014，23(12)1392中国新药杂志2014年第23卷第12期图1帽子结合区域结构图有研究组使用共沉淀结晶的方法获得了PB2N-PB1C(A/PuertoＲico/8/1934)的晶体结构，确认了PB2亚基通过其N末端(1～37)氨基酸和PB1亚基C末端86个氨基酸相互连接。尽管该晶体结构的体积较小，但是对于三聚体之间的互动却是必须的，同时由于它们相互作用的界面在跨种属的禽流感和人流感毒株中却是完全保守的，因此该相互作用位点也可能是一个药物作用位点［8］。关于PB2亚基部分信息是在研究其在细胞质与细胞核之间运输过程中获得的。研究表明，PB2亚基C末端(678～757)(A/PＲ8)氨基酸残基区域存在二重核定位信号(NLS;737ＲKＲX12KＲIＲ755)，保证了ＲNA聚合酶通过核孔复合体被运到细胞核内［15］。Tarendeau等［18］没有获得NLS域独立结晶(A/Victoria/3/75(H3N2))，但却获得了其与输入蛋白α5(importin-α5)共结晶的X射线结构图。该研究详细说明了NLS二重定位特性及其与输入蛋白-α绑定时NLS区域的构象变化。PB2亚基与流感病毒宿主嗜性有关。用统计学方法对美国国家生物技术信息中心(NCBI)及全球倡议所有流感数据共享数据库(GISAID)获得的野生型病毒分离株进行序列比较、分析后发现与宿主嗜性相关的基因主要集中在流感病毒聚合酶亚基上。其中有2个在PA亚基上，3个在PB1亚基上，13个在PB2亚基上。这与流感病毒宿主嗜性与PB2亚基上多个基因相关的研究结果相一致［7，19－21］。许多研究表明，PB2的627位可能是A型流感病毒宿主范围的重要决定位点之一，对当时所搜集到的数据进行分析后显示，所有人源流感病毒PB2的627位均为K，禽源流感病毒则均为E，，因此推测PB2的

示意图,示意图,核酸内切酶,β折叠

釬桑囝?个α螺旋包绕着5个β折叠组成，其α2-α5螺旋及β3折叠组成的带负电的空腔是金属离子的结合位点(图2)。PAC端由13个α螺旋，一个短310螺旋，9个β折叠和几个环及转角组成。PAC端整体结构从外观看类似于一个龙头，由两部分组成，一部分似“龙脑”，一部分似“龙嘴”。龙脑由5个α螺旋，一个短3(10)螺旋包绕着7个β折叠构成，龙嘴由8个α螺旋，2个β折叠则构成［39］(图3)。通过结构比对显示，PAC与其他蛋白质结构无相似性，表明PAC有新的折叠。图2PAN端结构示意图图3PAc端结构示意图最新研究表明，PAN含有核酸内切酶的活性位点，该活性可以通过金属离子激活。Yuan等［40］(A/goose/Guangdong/1/96(H5N1))，在Mg2+存在下，得到了PA亚基N末端的晶体结构，发现1～197位氨基酸残基区域存在核酸内切酶的活性位点。Mg2+与电负性空穴的保守酸性氨基酸残基相结合，相应的氨基酸残基发生突变会导致核酸内切酶活性下降，然而复制酶的活性保持不变。Dias等［41］(A/Victoria/3/1975(H3N2))，在Mn2+离子存在下，也获得了PA亚基N末端的晶体结构，发现核酸内切酶活性位点存在于1～209位氨基酸残基区，两个Mn2+与相应的酸性氨基酸残基相互结合，表明核酸内切酶是一个双离子介导的作用机制。双离子Mn2+能介导最佳的核酸内切酶活性，而Mg2+介导
【作者单位】：上海生物制品研究所有限责任公司;
【基金】：863计划重大项目(2012AA02A401) 国家“重大新药创制”科技重大专项(2013ZX10004003)
【分类号】：R373.13

【参考文献】