(節(jié)選)
近年來,由H5N1亞型禽流感病毒引起的疫情廣泛傳播對(duì)人類的健康造成全球性的重大威脅。揭示與流感病毒密切相關(guān)的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)不僅對(duì)揭示流感病毒復(fù)制機(jī)制具有重要科學(xué)意義,而且對(duì)開發(fā)抗流感病毒藥物具有重要價(jià)值。中國科學(xué)院生物物理研究所劉迎芳研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究組和南開大學(xué)饒子和院士領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究組在這一領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,他們共同完成了一項(xiàng)關(guān)于禽流感病毒聚合酶結(jié)構(gòu)的研究,在國際上率先揭示了流感病毒聚合酶關(guān)鍵部分PA亞基與PB1多肽復(fù)合體的精細(xì)三維結(jié)構(gòu)。在《2009科學(xué)發(fā)展報(bào)告》上,劉迎芳研究員和饒子和院士以“中國科學(xué)家在禽流感病毒聚合酶研究中取得重大突破”為題,撰文對(duì)此成果作了扼要介紹。
文章介紹,流感病毒基因組含有8個(gè)RNA片段,已知可以編碼11種病毒蛋白質(zhì)。其中,由PA,PB1和PB2等3個(gè)亞基組成的聚合酶復(fù)合體是負(fù)責(zé)病毒基因組RNA復(fù)制以及病毒mRNA轉(zhuǎn)錄的主要組分和維持病毒生命周期的至關(guān)重要的分子機(jī)器,同時(shí)由于它的高度保守性、低突變率,使之成為抗流感病毒藥物設(shè)計(jì)潛在的重要靶點(diǎn)。相對(duì)于其它兩種亞基來說,PA是了解最不清楚的蛋白。根據(jù)已有的大量報(bào)導(dǎo),PA亞基被發(fā)現(xiàn)不但參與病毒復(fù)制過程,而且還參與病毒RNA轉(zhuǎn)錄、內(nèi)切核酸酶活性、具有蛋白酶活性以及參與病毒粒子組裝等多種病毒活動(dòng)過程,但是其參與這些活性的分子機(jī)制卻并不清楚,因而在整個(gè)聚合酶復(fù)合體的研究中顯得格外重要和突出。
在經(jīng)過晶體生長條件篩選、晶體質(zhì)量優(yōu)化、高分辨率數(shù)據(jù)收集、相位解析、電子密度圖解釋以及結(jié)構(gòu)修正等難關(guān)后,研究人員利用全新的思路,解析了PA與PB1氨基端多肽蛋白復(fù)合體的2.9埃分辨率晶體結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果證實(shí)了以往的發(fā)現(xiàn),即PB1氨基端多肽上的殘基對(duì)PB1與PA的結(jié)合十分重要;同時(shí)這一結(jié)果還首次發(fā)現(xiàn)PA蛋白上參與與PB1結(jié)合的氨基酸殘基,這些氨基酸殘基在流感病毒中高度保守,并且集中在蛋白分子中很小的區(qū)域。這一成果為研究禽流感病毒的復(fù)制機(jī)制、以及設(shè)計(jì)抗流感病毒的藥物提供了真實(shí)可用的模型,具有重要意義。2008年7月9日,相關(guān)研究論文在線發(fā)表于《自然》雜志。(摘自中國科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報(bào)告”課題組撰寫的《2009科學(xué)發(fā)展報(bào)告》)
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