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《Nature | 启动子结合呼吸道合胞病毒聚合酶的结构》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2023-12-24

  • 2023年12月20日，美国埃默里大学Emory University梁波团队在Nature上发表了题为Structures of the promoter-bound respiratory syncytial virus polymerase的文章。

    呼吸道合胞病毒（Respiratory Syncytial Virus，简称RSV）是一种高度传染性的人类病原体。婴幼儿、老年人、免疫系统受损的个体以及心肺疾病患者都是RSV感染的高危人群。RSV聚合酶一个独特的特征是可以在启动子的两个不同的位置启动RNA合成：RNA的复制从启动子的第1位核苷酸开始合成；RNA的转录从Le启动子的第3位核苷酸开始合成。体外酶活实验表明，RSV聚合酶在短Le和TrC模板上可以分别在第1位和第3位核苷酸起始RNA合成。由于缺乏RNA启动子结合的RSV聚合酶的原子分辨率结构，两个不同起始位置的结构基础仍不清楚。

    该研究通过冷冻电镜单颗粒技术首次解析了启动子结合的呼吸道合胞病毒RNA聚合酶的高分辨率结构，首次揭示了呼吸道合胞病毒聚合酶的RNA合成起始机制。了解RNA的合成起始过程中RSV聚合酶与其RNA启动子之间的相互作用对于理解RSV中RNA的合成机制以及开发针对RSV的抗病毒药物和治疗方法至关重要。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06867-y
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    • Cao, D., Gao, Y., Chen, Z. et al. Structures of the promoter-bound respiratory syncytial virus polymerase. Nature (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06867-y RSV（呼吸道合胞病毒）聚合酶是一种多功能的RNA依赖性RNA聚合酶，由大（L）蛋白和磷蛋白（P）组成。它将RNA基因组转录成十个病毒mRNA，并复制全长病毒基因组和抗原基因组RNA。RSV聚合酶通过结合基因组或抗原基因组的保守3'端RNA启动子来启动RNA合成。然而，RSV聚合酶与RNA启动子结合的结构缺乏阻碍了对RSV RNA合成机制的理解。这里报告了RSV聚合酶与其基因组和抗原基因组病毒RNA启动子结合的低温电子显微镜结构，这代表了RNA依赖性RNA聚合酶与其RNA启动子结合的第一个结构之一，而且这些病毒是非分段负链RNA病毒。与未结合（apo）聚合酶相比，启动子结合的RSV聚合酶的整体结构类似。结构展示了RSV聚合酶与RNA启动子之间的相互作用，并为在RSV启动子的1号和3号位置启动RNA合成提供了结构基础。这些结构深入了解了RSV聚合酶的启动前状态，并可能有助于抗RSV的抗病毒研究。
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