【摘要】：2015年伊始,寨卡病毒在南美洲大范圍爆發(fā),并迅速傳播。在感染最嚴重的疫區(qū)巴西,出現(xiàn)了大量新生兒患有小頭畸形癥的病例,最終證明小頭癥的引起與寨卡病毒相關(guān)。除能引起小頭畸形癥外,寨卡病毒還可能使新生兒患有眼部疾病,嚴重時可能造成成年人患有格林巴利綜合癥,給患者的生活以及當?shù)氐貐^(qū)的發(fā)展都帶來了致命的打擊。然而目前針對包括寨卡病毒在內(nèi)的黃病毒均還沒有有效的治療方法,因此開展關(guān)于寨卡病毒重要蛋白的基礎(chǔ)研究,迫在眉睫,旨在通過解析寨卡病毒關(guān)鍵蛋白的高分辨率晶體結(jié)構(gòu),推動開發(fā)靶向寨卡病毒的特效藥物。寨卡病毒甲基轉(zhuǎn)移酶在病毒復(fù)制中具有重要作用,通過兩步甲基反應(yīng),催化形成病毒遺傳物質(zhì)5′端的帽子結(jié)構(gòu),這個帽子結(jié)構(gòu)可以幫助病毒的核酸物質(zhì)免受宿主細胞體內(nèi)核酸外切酶的切割,同時可以輔助病毒完成免疫逃逸,有利于病毒在宿主體內(nèi)的大量復(fù)制。缺乏N-7位置甲基化的病毒無法在宿主內(nèi)完成擴增,這也使得甲基轉(zhuǎn)移酶成為一個重要的藥物靶點。此外,黃病毒在宿主細胞體內(nèi)可以通過干擾Ⅰ型干擾素介導(dǎo)的信號通路傳遞來順利完成大量復(fù)制,在此過程中,NS5蛋白通過與STAT2相互作用,最終導(dǎo)致STAT2的降解使得信號傳遞被終止。而甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域?qū)TAT2表達的抑制程度要遠高于聚合酶結(jié)構(gòu)域,目前認為NS5蛋白與STAT2相互作用的區(qū)域可能位于甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域中。因此,開展關(guān)于寨卡病毒甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域的研究對完善甲基轉(zhuǎn)移酶催化機制,以及探究病毒逃避干擾素反應(yīng)的具體途徑具有重要作用。本論文中,我們利用結(jié)構(gòu)生物學方法解析了寨卡病毒甲基轉(zhuǎn)移酶與SAH復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu),詳細分析了此結(jié)構(gòu),并對寨卡病毒甲基轉(zhuǎn)移酶催化過程中結(jié)合SAM與SAH的構(gòu)象變化進行了比較,對于日后催化機制的完整提出奠定了基礎(chǔ)。此外在小分子抑制劑的研究中,將獲得的寨卡病毒甲基轉(zhuǎn)移酶與西奈芬凈復(fù)合物結(jié)構(gòu)同原有結(jié)構(gòu)進行比較,為日后藥物設(shè)計提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R373;Q55
【圖文】：

將近 5000 人出現(xiàn)了感染癥狀[8]。2013 年和 2014 年，在法屬波利尼西亞爆發(fā)了一次疫情，有 32000 人出現(xiàn)感染寨卡病毒的癥狀，大部分患者出現(xiàn)的癥狀同之前在雅浦島相似，但是有些患者出現(xiàn)了較嚴重的神經(jīng)性疾病格林巴利綜合癥（Guillian-Barre 綜合征）[9]。隨后在一些太平洋島嶼，新科里多尼亞（2014）[10]，復(fù)活島（2014）[11]，庫克群島（2014）[12]，薩摩亞（2015）和美屬薩摩亞（2016）都出現(xiàn)了感染寨卡病毒的病例。與這些爆發(fā)形成鮮明對比的是，過去的六年之中在泰國[13, 14]，東馬來西亞（沙巴）[15]，柬埔寨[16]，菲律賓[17]和印度尼西亞[18]這些國家只有感染寨卡病毒的零星報道。2014 年末，在巴西的東北部很多病人出現(xiàn)了紅疹，發(fā)燒，關(guān)節(jié)痛的病癥。隨后在 2015 年的 1 月，疾病迅速蔓延[19]。2015 年 4 月 29 日，研究人員宣布寨卡病毒可能是當前疾病爆發(fā)的根本原因。到 11 月，病毒傳播覆蓋了巴西 14 個地區(qū)[20]，2016 年 3 月，北美已經(jīng)有 33 個國家出現(xiàn)了寨卡病毒的感染病例[21, 22]，隨后寨卡病毒更是快速傳播到了世界上的 65 個國家[23]。面對寨卡病毒的快速傳播形勢，以及全球一體化程度的加深，寨卡病毒對人們造成的威脅日益嚴重。

第 1 章 引言長約 11kb 的 RNA，在 5′端具有一個甲基化的帽子，和細胞的 RNA 不同，其 3′端缺少多聚腺苷酸的尾巴。整個基因組包括 5′非編碼區(qū)，獨立的開放閱讀框和 3′端的非編碼區(qū)三個部分。黃病毒的 5′非編碼區(qū)二級結(jié)構(gòu)已經(jīng)被確定，其包含有 5個莖環(huán)結(jié)構(gòu)，但是 5′非編碼區(qū)在不同的黃病毒之間相對不保守。在不同的蟲媒病毒當中 3′端的非編碼區(qū)組合方式均不同，但是他們均具有相同的保守區(qū)域、重復(fù)序列以及二級結(jié)構(gòu)。開放閱讀框編碼一個長的多聚蛋白，隨后在宿主和病毒自身編碼的蛋白酶的切割作用下，形成三個結(jié)構(gòu)蛋白：衣殼蛋白（C），膜蛋白前體（prM）,包膜蛋白（E）和 7 個非結(jié)構(gòu)蛋白 NS1，NS2A，NS2B，NS3，NS4A，NS4B 和 NS5。兩類蛋白在病毒的生活周期中起不同的作用，結(jié)構(gòu)蛋白主要負責病毒顆粒的形成以及病毒的入侵和組裝；非結(jié)構(gòu)蛋白則幫助病毒完成復(fù)制和免疫逃逸等過程。

天津大學碩士學位論文細胞內(nèi)，細胞內(nèi)膜在脂筏結(jié)構(gòu)附近重新排列，而 C 蛋白也會在脂筏附近大量積累[47]。ST148，靶向 C 蛋白，對 DENV-2 型病毒具有較好的抑制效果，可通過破壞細胞脂筏結(jié)構(gòu)和 C 蛋白的相互作用來抑制病毒的復(fù)制[48]。此外黃病毒的 C 蛋白可與宿主細胞核內(nèi)蛋白核仁素（NCL）發(fā)生相互作用從而抑制病毒的生長，因此也有研究通過干擾病毒 C 蛋白與 NCL 的相互作用從而抑制黃病毒的相關(guān)復(fù)制。

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本文編號：2781938