【摘要】：冠狀病毒(Coronaviridae / Coronavirus,CoV)是一類對(duì)人和家畜/禽造成嚴(yán)重危害的病原微生物,其中的SARS(Severe Acute Respiratory Syndromes)- CoV更是于2003年在全球大規(guī)模爆發(fā),給全球經(jīng)濟(jì)造成了重大生命財(cái)產(chǎn)損失,也引起了人類對(duì)冠狀病毒的廣泛關(guān)注。 冠狀病毒的復(fù)制機(jī)制較為復(fù)雜:侵染細(xì)胞后,通過(guò)直接翻譯與轉(zhuǎn)錄-翻譯得到包括非結(jié)構(gòu)蛋白(non-structural protein,nsp)、結(jié)構(gòu)蛋白(structural protein)與附屬蛋白(accessory protein)在內(nèi)的一系列病毒蛋白,其中非結(jié)構(gòu)蛋白被認(rèn)為是冠狀病毒復(fù)制酶復(fù)合物的功能單元,對(duì)冠狀病毒的轉(zhuǎn)錄/復(fù)制過(guò)程有重要作用。 冠狀病毒的非結(jié)構(gòu)蛋白經(jīng)過(guò)病毒蛋白酶酶切,成為有活性的功能單元,它們?cè)诠跔畈《镜霓D(zhuǎn)錄與復(fù)制過(guò)程中發(fā)揮著不同的作用,其中nsp7與nsp8形成的桶狀十六聚體復(fù)合物具有合成短鏈RNA的活性,被認(rèn)為是冠狀病毒引物酶。然而該酶的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)核酸合成酶完全不同,很難從已知結(jié)構(gòu)推測(cè)出它的具體酶活工作機(jī)制。為了闡明該引物酶的工作機(jī)制,我們通過(guò)共晶與浸泡的方法解析出了兩個(gè)復(fù)合物結(jié)構(gòu):nsp8活性結(jié)構(gòu)域與單鏈RNA類似物復(fù)合物結(jié)構(gòu)、全長(zhǎng)nsp7-nsp8與GDP的復(fù)合物結(jié)構(gòu),并基于這兩個(gè)結(jié)構(gòu)提出了引物酶工作模型:病毒RNA穿過(guò)桶狀結(jié)構(gòu)的中心通道,模板區(qū)域在通道邊緣的一個(gè)缺口處彎折,合成子鏈的所需的NTP從相鄰的一個(gè)帶正電荷的缺口處進(jìn)入并與模板相遇。這是新的RNA依賴型RNA聚合酶活性機(jī)制,也是冠狀病毒引物酶首個(gè)基于實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的模型。 本研究中我們也解析了一種新發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒HCoV-HKU1的非結(jié)構(gòu)蛋白nsp5(即主蛋白酶M~(pro))的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是抗冠狀病毒藥物的重要靶點(diǎn),也是第二族群A類冠狀病毒的第一個(gè)M~(pro)結(jié)構(gòu)。雖然各冠狀病毒族群的M~(pro)的底物P1位氨基酸極為保守,但是我們?cè)贖CoV-HKU1的M~(pro)結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn),其S1口袋的特殊性使得HCoV-HKU1 M~(pro)仍能切割P1突變的底物。在與其它冠狀病毒的M~(pro)結(jié)構(gòu)比較中我們還觀察到,盡管各族群M~(pro)的主鏈結(jié)構(gòu)比較接近,它們?cè)诘孜锝Y(jié)合口袋的S2位置卻有著鮮明的族群特異性。
【圖文】：

冠狀病毒的分類和基因組結(jié)構(gòu)示意圖

冠狀病毒的各類病毒蛋白及其結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R373

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;A Genome Sequence of Novel SARS-CoV Isolates: the Genotype, GD-Ins29, Leads to a Hypothesis of Viral Transmission in South China[J];Genomics Proteomics & Bioinformatics;2003年02期

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本文編號(hào)：2541651