禽流感病毒聚合酶關鍵亞基的結構與機制研究入選09年度中國高等...

2021-01-10 中國科學院

12月24日，由教育部科學技術委員會組織評選的「2009年度中國高等學校十大科技進展」揭曉。由中國科學院生物物理研究所劉迎芳研究員研究組與南開大學饒子和教授研究組合作的研究成果《禽流感病毒聚合酶關鍵亞基的結構與機制研究》入選。

近年來，由H5N1、H1N1等不同亞型流感病毒引起的疫情，對全球的人類健康造成了嚴重的威脅，帶來了嚴重的經濟損失。流感病毒聚合酶由PA、PB1和PB2三個蛋白質組成，是負責病毒基因組複製和病毒基因轉錄的生命機器，一旦伴隨著病毒侵入正常細胞，就開始利用正常細胞內的原料進行病毒的複製。其中，高度保守的PA亞基由於參與到聚合酶的形成和基因組複製等核心的生命過程，因此成為認識聚合酶作用機制、開發廣譜抗流感藥物的重要靶點蛋白質。

中國科學院生物物理研究所劉迎芳研究員與南開大學饒子和教授研究組合作，2008年首先報導了PA C端結構域與PB1 N端多肽的複合物結構，揭示了流感病毒聚合酶中PA與PB1之間的相互作用模式（Nature 2008 Aug 28；454(7208)：1123-6），提出了PA在RNA合成中可能參與的作用機制。在此基礎上，他們今年又成功解析了PA N端結構域獨立的晶體結構，首次揭示了該蛋白所具有的核酸酶結構特徵，否定了以往認為的PB1亞基可能行使該核酸酶活性的觀點，證實了PA亞基所具有的核酸酶活性對於流感病毒RNA聚合酶轉錄活性的關鍵作用（Nature 2009 Apr 16；458(7240)：909-13）；通過進一步解析PAN與底物/抑制劑複合物的晶體結構，闡釋了PA蛋白發揮功能的分子機制，發現了一系列對PA蛋白有良好抑制效果的抑制劑，為設計和開發針對流感病毒聚合酶的高效藥物提供了重要信息，同時還應邀在Science in China、Influenza：Molecular Virology一書中發表了相關綜述。

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    這項工作得到了國家自然科學基金（No. 32070574）和河北省優秀青年科學基金（C2020204109）的資助，是曾凡力課題組繼2018年解析RNA聚合酶II首步組裝機制以來又一深入的原創性成果。RNA聚合酶II在真核生物中主要負責合成mRNA及大多數snRNA和microRNA前體。