我國科學家發現RNA病毒聚合酶獨特催化機制
RNA病毒包括SARS冠狀病毒、高致病性流感病毒、埃博拉病毒、寨卡病毒等，在過去十五年間多次造成全球性影響，對人類健康構成嚴重威脅，而針對RNA病毒的藥物和疫苗目前嚴重匱乏。聚合酶作為RNA病毒所必需的復制酶，在病毒RNA基因組復制過程中發揮核心作用，深入了解其催化機制，將為有效應對RNA病毒提供重要依據。
在國家重大科學研究計劃支持下，中國科學院武漢病毒研究所龔鵬研究員團隊，利用時間分辨晶體學方法較完整地揭示了RNA病毒聚合酶核苷酸添加循環的結構基礎，發現了這類聚合酶催化中心關閉的獨特模式和在RNA上轉位的獨特機制。在該類聚合酶關閉催化中心的過程中，一對獨特的天冬氨酸-絲氨酸組合與NTP底物核糖環上的2?位羥基發生協同構象變化并建立一個新的氫鍵網絡，這一發現對研制靶向RNA病毒聚合酶的核苷類藥物提供了重要線索（圖一）。在該類聚合酶的轉位過程中，模板-產物RNA雙鏈被觀測到以不對稱方式向上游轉位，且控制轉位的聚合酶元件與控制催化的聚合酶元件相對獨立，明確不同于其他類別的核酸聚合酶，這一發現為通過精準控制聚合酶轉位過程來實現病毒復制效率調控提供了理論基礎，為理性化設計減毒疫苗提供了新策略。
相關研究工作發表在美國科學院院刊PNAS上（Shu and ng, PNAS 2016），并獲RNA Biology和Viruses雜志邀請分別撰寫了綜述論文。
附圖：
圖一：RNA病毒聚合酶獨特的催化機制（A）利用時間分辨晶體學方法捕獲聚合酶核苷酸添加循環中的多個狀態。（B）電子密度顯示底物NTP的堿基部分首先與模板核苷酸發生相互作用。（C）該類聚合酶所獨有的天冬氨酸-絲氨酸對（D238-S289）在催化中心關閉過程中發揮核心作用。
圖二：RNA病毒聚合酶獨特的轉位機制（A）轉位過程中模板-產物RNA鏈發生不對稱運動。（B）產物RNA鏈向上游移動的幅度顯著領先于模板RNA鏈。
