提出從頭合成型病毒RdRP引發(fā)RNA合成的誘導(dǎo)契合機(jī)制

　　RNA病毒轉(zhuǎn)錄及基因組復(fù)制過程均不涉及DNA形式，需要由病毒自身編碼的依賴RNA的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）來主導(dǎo)完成。RdRP在特定位點(diǎn)精準(zhǔn)而高效地引發(fā)聚合反應(yīng)對維持病毒基因組的完整性及合成正確的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物至關(guān)重要。根據(jù)引發(fā)方式的不同，RdRP可分為依賴引物（primer-dependent）型和從頭合成（de novo）型，后者通常由位于拇指結(jié)構(gòu)域內(nèi)的“引發(fā)元件”（priming element，PE）輔助RdRP實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效引發(fā)。然而，不同科屬病毒的RdRP的引發(fā)元件在氨基酸序列和三維結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出較高的多樣性，已有研究未能用普適的機(jī)制來闡釋這類RdRP的引發(fā)過程。

　　中國科學(xué)院武漢病毒研究所研究員龔鵬團(tuán)隊(duì)致力于病毒RdRP的催化與調(diào)控機(jī)制研究。近日，科研團(tuán)隊(duì)解析了一個分辨率為3.1埃的經(jīng)典豬瘟病毒（classical swine fever virus，CSFV）RdRP的晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)**展示了同屬病毒RdRP引發(fā)元件較為完整的結(jié)構(gòu)信息，而結(jié)構(gòu)分析表明該引發(fā)元件與引發(fā)位點(diǎn)距離較遠(yuǎn)（達(dá)9埃左右），需要經(jīng)歷變構(gòu)方可實(shí)現(xiàn)引發(fā)。該團(tuán)隊(duì)利用酶學(xué)方法進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)引發(fā)元件中一個保守的甘氨酸殘基G671對引發(fā)反應(yīng)有重要貢獻(xiàn)。與野生型（WT）RdRP相比，該位點(diǎn)的突變蛋白的引發(fā)效率明顯降低，其中影響**的G671P突變體的引發(fā)速率常數(shù)kcat值降低約7倍。同時，通過對C端不同長度的截短RdRP的表征，發(fā)現(xiàn)引發(fā)元件尾部665-680區(qū)域在RdRP的引發(fā)過程中發(fā)揮重要作用。結(jié)合在CSFV的同科病毒丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）和登革病毒（dengue virus，DENV）中的比較性研究，該團(tuán)隊(duì)據(jù)此提出RdRP的引發(fā)元件在RdRP與模板RNA及NTP底物結(jié)合時，可通過“誘導(dǎo)契合”方式變構(gòu)而實(shí)現(xiàn)引發(fā)，進(jìn)而通過調(diào)查代表性從頭合成型RdRP的引發(fā)元件的結(jié)構(gòu)和序列特征提出這一機(jī)制或具有普適性。該研究為全面深入理解病毒RdRP引發(fā)機(jī)制提供了重要依據(jù)。