C962R是ASFV DNA复制通路中的关键蛋白之一,在ASFV病毒株中高度保守。尽管C962R的敲除不能完全阻断ASFV的复制,却可以有效延缓受感染猪的临床症状的发生。论文研究显示C962R为多结构域蛋白,其N端的AEP结构域负责新生DNA的从头合成及延伸,而其SF3 Helicase结构域则负责ATP分子的水解以及双链DNA的解旋。不同于常规的SF3 Helicase家族蛋白,C962R蛋白为环状的12聚体,由两个6聚体head-to-head互作形成。DNA底物的入口处于6聚体的结合界面处,DNA非模版链的3’端可通过此入口进入C962R结构中心的孔道,利用SF3 Helicase结构域水解ATP、驱动蛋白质构象的变化以及DNA的解旋。尽管不参与直接的催化和解旋,C962R的PriCT2、D5_N以及Tail结构域参与DNA的结合,其构象变化对DNA解旋以及新生DNA的从头合成发挥了调控作用。C962R的DNA解旋和合成机制相对保守,但是在Tail等结构域的折叠方式上则与同源蛋白有明显的区别。
除了C962R蛋白外,ASFV的复制通路还包括了DNA聚合酶、拓扑异构酶、dUTPase以及PCNA等蛋白。PCNA在生物体中高度保守,尽管不具有催化功能,PCNA可以通过与其他蛋白互作,提高互作蛋白的催化效率,在DNA复制、修复以及其他DNA相关的通路中发挥了重要的调控作用。AsfvPCNA与同源蛋白的序列相似性非常低,其具体的结构和功能还没有得到充分的验证。为了全面了解ASFV DNA复制的过程,甘建华课题组同样对AsfvPCNA展开了研究,相关的结果于2023年8月3日发表在Journal of Viology杂志上,题为 “”.
文章的研究结果显示AsfvPCNA蛋白由两个相似的结构域(Domain I和II)组成,其连接区域(IDCL)含有两个短的螺旋。与同源蛋白类似,AsfvPCNA主要以三聚体形式存在,其中心的孔道富含碱性氨基酸,可以像夹子一样卡在双链DNA上,并沿着DNA滑动。体外生化实验显示,AsfvPCNA具有很强的双链DNA结合能力,其独特的IDCL在AsfvLIG等互作蛋白的识别过程中发挥了作用,可以阻止互作蛋白从DNA上脱落,进而显著地提高其催化效率。
综上所述,尽管ASFV的DNA复制通路蛋白遵循经典的催化机制,这些蛋白可能含有一些独特的结构特征,为ASFV特异性的小分子抑制剂的开发及应用提供了基础。
课题研究受到国家自然科学基金面上项目的资助。复旦大学邵志伟博士为论文的第一作者,甘建华教授为论文的通讯作者。
原文链接:
//academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad677
//journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00748-23