重磅!中國科學家發現非瘟病毒DNA連接酶的關鍵位點殘基,疫苗研發指日可待?

2021-01-19 養豬在線

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復旦大學及四川大學合作發現非洲豬瘟病毒DNA連接酶的關鍵位點殘基

2019年1月23日，國際知名學術期刊《自然·通訊》(Nature Communications) 在線發表了復旦大學生命科學學院遺傳工程國家重點實驗室甘建華課題組與李繼喜課題組合作的關於非洲豬瘟病毒（African swine fever virus, ASFV）來源的DNA連接酶（AsfvDNAL）的研究成果。

該研究用X-射線晶體學方法解析了AsfvDNAL與不同類型DNA複合物的結構，揭示了AsfvDNAL結合和催化底物連接的分子機制，為針對非洲豬瘟病毒DNA修復通路蛋白的藥物設計提供了結構基礎。

非洲豬瘟病毒具有傳染性，可引起豬的高致命性疾病。ASFV DNA連接酶是迄今為止發現的最易出錯的連接酶之一，它催化ASFV DNA修復過程中的DNA連接反應，在病毒基因組的誘變中起著重要作用。1月23日，復旦大學甘建華,李繼喜及四川大學/喬治亞州立大學Huang Zhen共同通訊等在Nature Communications 上發表題為「Structure of the error-prone DNA ligase of African swine fever virus identifies critical activesite residues」的文章，報導了四個獨特的活性位點殘基(AD結構域的Asn 153和Leu 211；OB結構域的Leu 402和Gln 403)對AsfvLIG的催化效率至關重要。


非洲豬瘟病毒(ASFV)是一種雙鏈DNA病毒，具有高度的傳染性，可在家豬和野豬中引起致命的疾病。ASFV基因組的大小在170到190 kb之間，編碼150多個蛋白質，這些蛋白質參與了ASFV生命周期的各個階段，包括基因表達、DNA複製、病毒組裝、進入宿主細胞和抑制宿主免疫應答。AsfvLIG由419個胺基酸組成，是迄今發現的最小的DNA連接酶之一。AsfvLIG在中心有一個腺苷化結構域(AD)，在C端有一個OB摺疊結構域(OB)；AD和OB結構域在同源蛋白中都是保守的。除了AD和OB結構域外，許多DNA連接酶都有一個DNA結合域(DBD)，這對於底物結合和連接過程至關重要，而AsfvLIG的N端區域(NTD)與其他連接酶DBD結構域沒有相似之處。


AsfvLIG的結構示意圖
AsfvLIG包含四個獨特的殘基，包括AD域的Asn 153和Leu 211，以及OB結構域的Leu 402和Gln 403。雖然他們不參與直接催化過程，這些殘基可能與其相應的NTD或DBD結構域協同工作，這些位點殘基對缺口的識別和催化效率有著重要的意義。該文章發現的4種獨特的結構特徵可以作為小分子設計的潛在靶點，這可能會損害ASFV的基因組修復，並有助於今後對抗這種病毒。該項目得到了國家自然科學基金（31870721,31470724,31670878,21572146,21761132029）和中國重點研發項目（2016YFA0500600），四川省重點研發項目（2018NZ0151）資助支持。


為切實做好當前非洲豬瘟防控工作，加強非洲豬瘟防控技術科研攻關，2019年1月25日，農業農村部辦公廳關於進一步加強非洲豬瘟綜合防控技術科研攻關的通知，通知要求重點推進非洲豬瘟疫苗創製，積極開展技術合作，各級各類農業科研單位要充分利用相關高校、科研院所等單位的技術和硬體條件，聯合開展技術攻關，加快研發進程。

來源：網絡

 錄音：李夢楠  編輯：袁媛  校對：袁媛

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