JVI:發現鞘磷脂能夠激活C型肝炎病毒RNA聚合酶

2020-12-20 生物谷

10月,病毒研究領域著名學術期刊Journal of Virology在線發表了中科院上海巴斯德所最新研究成果,該研究揭示了作為脂筏主要結構成分之一的鞘磷脂能夠以基因型特異性的方式激活C型肝炎病毒(HCV)1b亞型的RNA聚合酶,並且找到了其結合和激活的相關胺基酸位點。這項研究是博士研究生翁磊雲在豐田哲也研究員指導下完成的。

目前,世界上約有3%的人感染了HCV,其中主要是1b亞型,但是現在僅有的治療方法僅對不到50%的1b亞型病毒感染者有效。因此,我們亟需研製出更加高效的新型抗病毒療法。病毒RNA聚合酶是傳統的重要抗病毒藥物靶點,而很多宿主因子也通過與病毒RNA聚合酶的相互作用來調節病毒的複製和轉錄過程,因而也成為重要的抗病毒靶點。已有的研究表明,HCV的複製發生在ER衍生的脂筏結構上,並且其複製過程能夠被鞘磷脂(sphingomyelin,SM)生物合成途徑的抑制劑所抑制。

豐田哲也研究組發現的鞘磷脂對聚合酶的結合和激活作用,將可以作為研製抗病毒藥物的潛在靶點。

該研究成果得到了科技部、國家自然科學基金和中科院等相關基金的資助。(生物谷Bioon.com)

生物谷推薦英文摘要:

Journal of Virology, doi:10.1128/JVI.00638-10

Sphingomyelin Activates Hepatitis C Virus RNA Polymerase in a Genotype-Specific Manner
Leiyun Weng,1 Yuichi Hirata,2 Masaaki Arai,3 Michinori Kohara,2 Takaji Wakita,4 Koichi Watashi,4,5 Kunitada Shimotohno,5,6 Ying He,7 Jin Zhong,7 and Tetsuya Toyoda1*

Hepatitis C virus (HCV) replication and infection depend on the lipid components of the cell, and replication is inhibited by inhibitors of sphingomyelin biosynthesis. We found that sphingomyelin bound to and activated genotype 1b RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) by enhancing its template binding activity. Sphingomyelin also bound to 1a and JFH1 (genotype 2a) RdRps but did not activate them. Sphingomyelin did not bind to or activate J6CF (2a) RdRp. The sphingomyelin binding domain (SBD) of HCV RdRp was mapped to the helix-turn-helix structure (residues 231 to 260), which was essential for sphingomyelin binding and activation. Helix structures (residues 231 to 241 and 247 to 260) are important for RdRp activation, and 238S and 248E are important for maintaining the helix structures for template binding and RdRp activation by sphingomyelin. 241Q in helix 1 and the negatively charged 244D at the apex of the turn are important for sphingomyelin binding. Both amino acids are on the surface of the RdRp molecule. The polarity of the phosphocholine of sphingomyelin is important for HCV RdRp activation. However, phosphocholine did not activate RdRp. Twenty sphingomyelin molecules activated one RdRp molecule. The biochemical effect of sphingomyelin on HCV RdRp activity was virologically confirmed by the HCV replicon system. We also found that the SBD was the lipid raft membrane localization domain of HCV NS5B because JFH1 (2a) replicon cells harboring NS5B with the mutation A242C/S244D moved to the lipid raft while the wild type did not localize there. This agreed with the myriocin sensitivity of the mutant replicon. This sphingomyelin interaction is a target for HCV infection because most HCV RdRps have 241Q.

相關焦點

  • C型肝炎病毒抗體陽性是什麼 這樣治療C型肝炎
    肝炎是常見的肝臟類疾病,肝炎是肝臟炎症的統稱,而C型肝炎也就是C肝,C型肝炎會危害身體,那麼請問C型肝炎病毒抗體陽性是什麼意思?C型肝炎不能吃什麼?治療C型肝炎的偏方是什麼?下面小編為大家講解。C型肝炎病毒抗體陽性是什麼意思C肝抗體就是C肝表面抗體,C肝抗體並不是一種保護性的抗體,C肝抗體陽性表示的是身體內有C肝抗體,而且很大的可能是體內有C肝病毒的存在。如果C肝抗體陽性,要進行C肝RNA檢查,如果陽性,要進行抗病毒治療,現在的小分子藥物,可以根治C肝,只需服藥3個月。
  • 武漢病毒所在RNA病毒聚合酶中發現一種獨特的保真度調控機制
    這類病毒的基因組複製過程不涉及DNA形式,因此需要由病毒自身編碼的依賴RNA的RNA聚合酶(RdRP)來主導完成。通過一系列的體外RdRP酶學表徵實驗,進一步發現NTD-RdRP界面突變可明顯降低RdRP的合成保真度,但同時並不影響RdRP鏈延伸階段的複合物穩定性和反應性。
  • 新冠病毒重要藥物靶點-RNA聚合酶精細結構獲解析—新聞—科學網
    新型冠狀病毒在入侵細胞後,便開始大量複製;而病毒的RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp,也被稱為nsp12)在病毒的遺傳物質—RNA的合成過程中起著至關重要的作用。以RNA聚合酶為核心,病毒會巧妙地利用其它輔助因子(如nsp7/nsp8等)組裝一臺高效的RNA合成機器,進行自我複製。RNA聚合酶作為這臺複製機器的核心部件,是最重要的抗病毒藥靶之一。
  • 至今也沒有疫苗的C型肝炎病毒,為什麼還能斬獲2020年諾獎?
    為什麼本次諾貝爾生理學或醫學獎頒給了C型肝炎病毒的發現和病毒性肝炎的預防呢?要知道,肝炎中危害最大的可是B型肝炎,且早在1976年就得過一次諾獎了。當然,C型肝炎病毒的重要性不言可喻的,它的發現是人類與病毒性疾病鬥爭歷史上裡程碑式的成就,無論是科學性還是難度,甚至超過了HIV的發現(2008年,HIV和HPV同時獲得諾貝尓獎)。而基於此項研究及後續的龐大的藥物開發市場,亦極大地推動了C型肝炎的逐漸消亡。不難看到的是,C型肝炎可能成為歷史上首次可以被「清零」的肝炎。
  • 科學家解析新冠病毒RNA聚合酶三維精細結構—新聞—科學網
    遺傳物質的轉錄將最終經過翻譯形成新生病毒的結構組成蛋白質,而其複製將形成新生病毒的RNA基因組。 病毒RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp),也被稱為第12號非結構蛋白(nsp12),能夠與其他多個非結構蛋白質組裝形成一臺高效的RNA合成「機器」,完成這兩大過程。
  • 2020年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉,表彰「發現C型肝炎病毒」
    Rice),生於1952年,是美國病毒學家,洛克菲勒大學病毒學教授,主要研究領域為C型肝炎病毒。他與Ralf FW Bartenschlager和Michael J. Sofia共同獲得2016年拉斯克臨床醫學研究獎。 C肝病毒,是如何發現的?
  • 腎臟病血液透析患者感染了C型肝炎病毒怎麼辦?
    瀏覽器版本過低,暫不支持視頻播放根據世界衛生組織(WHO)公布的數據,全球約有7100萬人口感染C肝病毒(HCV),流行率為0.5%到1.0%不等,發達國家甚至到了2.3%。為了便於腎臟病患者增強對於感染C型肝炎的了解,我們邀請到成都康福腎臟病醫院院賀欣為大家詳細闡述這一情況。血液透析患者是C型肝炎病毒感染的高危人群C肝主要通過血液進行傳播,除了輸血、使用血製品、器官移植等,還有一條不容忽視的途徑,就是長期進行血液透析。
  • C型肝炎直接抗病毒藥能治療新冠肺炎嗎?
    最近,Kumar等[1]在J Clin Exp Hepatol上發表的Letter引起了我的注意,文章標題是《C型肝炎直接抗病毒藥再利用於抗COVID-19》。C型肝炎直接抗病毒藥真能治療新冠肺炎嗎?我順著作者引用的幾篇文獻進行了閱讀。
  • 甲型、乙型和丙型之外的病毒性肝炎:診斷與治療
    導讀 病毒性肝炎是指由病毒所引起的肝臟感染性疾病,目前已分離到5種嗜肝病毒可選擇性感染肝臟,即甲型(HAV)、乙型(HBV)、丙型(HCV)、丁型(HDV)和戊型肝炎病毒(HEV)。
  • 禽流感病毒RNA聚合酶PA亞基「真相」被揭示
    繼2008年8月在《自然》雜誌上發表禽流感病毒RNA論文之後,中國科學院生物物理研究所研究員劉迎芳領導的課題組和饒子和院士領導的南開大學、清華大學和生物物理所聯合實驗室,在前期工作的基礎上,進一步解析了該RNA聚合酶PA亞基剩餘的氨基端(PAN)的高解析度晶體結構,從而基本完成了對流感病毒聚合酶PA亞基的結構生物學研究工作。
  • Science:發現Rho讓RNA聚合酶失活終止轉錄新機制
    its coactivator Spp2.」的研究成果,報導了ATP酶/解旋酶Prp2及其共激活因子Spp2對剪接體重塑的機制。Science:發現Rho讓RNA聚合酶失活終止轉錄新機制2020年11月26日,來自德國柏林自由大學Markus C.
  • 終結C型肝炎!吉利德「吉四代」Vosevi-泛基因型C肝挽救療法獲批...
    在中國,大約有1000萬C型肝炎感染者,是第四種最常見傳染病。HCV基因型1、2、3、6佔全部病例的96%以上。Vosevi在中國的批准上市,意味著更多難以治癒的慢性HCV感染者現在有了另一個治癒機會,這代表著中國和全球實現消滅C型肝炎病毒的公共衛生目標方面又向前邁出了重要的一步。
  • 沒有肝炎的未來
    包括A型肝炎、B型肝炎、C型肝炎、丁型肝炎和戊型肝炎,分別是由A型肝炎病毒、B型肝炎病毒、C型肝炎病毒、丁型肝炎病毒和戊型肝炎病毒引起的,都具有傳染性。 其中恩替卡韋(ETV)是一種環戊基鳥嘌呤核苷類似物,其通過抑制B肝病毒(HBV)多聚酶的生理功能而發揮作用。該藥物本來被用於治療單純皰疹病毒感染的研究中,但研究發現其對皰疹病毒僅有中度抑制而停止研究;後來研究人員發現該藥有極強的抑制HBV-DNA的作用,且毒性很低,因此被用於B肝治療的研究中。
  • RNA的轉錄與RNA聚合酶
    引自百度百科原核生物總是比真核簡單,其RNA聚合酶只有一種,但具有複雜的多亞基結構。大腸桿菌的全酶包括6個亞基(α2ββ』ωσ),分子量高達450 Kd。其中σ亞基稱為起始因子,可使RNA聚合酶穩定地結合到啟動子上。其餘部分稱為核心酶,負責根據DNA模板合成RNA。
  • Nature:針對RNA轉錄和剪接的新觀點!磷酸化調節著RNA聚合酶II對不...
    如今,我們為這一思考添加了一個關鍵的新層,這增強了我們對剪接和主要的轉錄複合物RNA聚合酶II的理解。」Young的實驗室一直處於研究凝聚物形成方式和時間以及它們在基因調控中的功能的最前沿。在當前的這項新的研究中,Young和他的同事們,包括論文第一作者Eric Guo和John Manteiga,將他們的精力集中在基因進行轉錄時發生的關鍵轉變,其中轉錄是基因激活的一個早期步驟:依據基因的DNA模板產生RNA。首先,產生RNA所需的所有分子機器,包括稱為RNA聚合酶II的大型蛋白複合物,在給定基因上進行組裝。隨後,對RNA聚合酶II的特定化學修飾允許它開始將DNA轉錄成RNA。
  • 哺乳動物合子基因組激活過程中RNA聚合酶參與轉錄起始的調控機理
    2020年10月28日,清華大學生命學院頡偉研究組在 Nature 期刊上發表題為:The landscape of RNA Pol II binding reveals a step-wise transition during ZGA(RNA聚合酶
  • ...CoV-2病毒RNA依賴性RNA聚合酶的三維結構,助力開發新的疫苗和藥物
    作為病毒多聚蛋白(polyprotein)ORF1a和ORF1ab的裂解產物而產生的一組非結構蛋白(nsp)組裝在一起以促進病毒複製和轉錄。其中的一個關鍵組分---RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp, 也稱為nsp12)---催化病毒RNA合成,因而在SARS-CoV-2的複製和轉錄周期中起著至關重要的作用,它在這個過程中可能需要作為輔因子的nsp7和nsp8的協助。
  • 甲型流感病毒的RNA聚合酶結構
    甲型流感病毒的RNA聚合酶結構 作者:小柯機器人 發布時間:2019/9/5 14:42:24 英國牛津大學Ervin Fodor和Jonathan M.
  • 生命學院頡偉課題組揭示哺乳動物合子基因組激活過程中RNA聚合酶...
    清華新聞網11月2日電 近日,清華大學生命學院頡偉研究組通過開發高靈敏度檢測蛋白和DNA在全基因組相互作用的新方法——Stacc-seq,揭示了小鼠早期胚胎中RNA聚合酶II通過「三步走」的模式參與實現基因組激活的過程。
  • 研究揭示RNA聚合酶II關鍵延伸過程
    來自美國堪薩斯大學醫學中心、斯託瓦斯醫學研究所(Stowers Institute for Medical Research)獲得了轉錄過程的研究新發現:轉錄因子MED26在RNA聚合酶II合成RNA的過程中扮演了重要的角色