我国禽流感病毒聚合酶结构研究获重大进展

    我国科研人员在国际上率先揭示出禽流感病毒聚合酶关键部分PA亚基与PB1多肽复合体的精细三维结构，填补了禽流感病毒聚合酶结构领域研究的空白。这一结构的解析，为研究禽流感病毒的复制机制，以及设计抗流感病毒药物提供了真实可用的模型。7月9日，国际权威杂志《自然》（《Nature》）在线发表了由中国科学院生物物理研究所刘迎芳研究员领导的研究组，和南开大学饶子和院士领导的南开大学-清华大学-生物物理所联合研究组共同完成的这项研究。

    近年来，由H5N1亚型禽流感病毒引起的疫情对全球人类的健康造成重大威胁。由于病毒的不断变异，开发新型抗流感药物已成为世界各国科学界一项极为紧迫的重大研究课题。其中，揭示与禽流感病毒密切相关的蛋白质三维结构不仅对阐明禽流感病毒复制机制具有重要科学意义，而且对开发抗流感病毒药物具有重要价值。

    刘迎芳研究员介绍说，禽流感病毒基因组含有8个RNA片段，已知可以编码11种病毒蛋白质。其中，由PA、PB1和PB2这3个亚基组成的聚合酶复合体是负责病毒基因组RNA复制以及病毒mRNA转录的关键组分，同时由于它的高度保守性、低突变率，成为抗禽流感病毒药物设计的重要靶点。多年来的研究认为，PB1是病毒RNA聚合酶的催化亚基，负责病毒RNA的复制以及转录；PB2是负责以一种称为“Snatch”的方式夺取宿主mRNA的CAP帽子结构用于病毒mRNA的转录；而PA亚基不但参与病毒的复制过程，而且还具有内切核酸酶活性、蛋白酶活性，参与病毒RNA转录、病毒粒子组装等多种病毒活动过程，因而在整个聚合酶复合体的研究中显得格外重要。

    研究人员利用全新的思路，解析了PA与PB1氨基端多肽蛋白复合体的2.9埃分辨率晶体结构——清晰显示了PA与PB1多肽相互作用模式；并发现该作用位点的氨基酸残基在禽流感病毒中高度保守，这为广谱抗流感（包括人流感和禽流感）药物研究提供了一个理想的靶蛋白。同时，研究人员根据该复合体结构以及已知的一些蛋白突变体研究结果，推测了PA亚基在聚合酶中的作用，为进一步功能研究提供了分子基础。