CELL重磅发布：解析新冠病毒RNA聚合酶结构

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新冠病毒复制-转录复合物中螺旋酶-聚合酶偶联的结构基础

导  读

2020年7月28日，来自美国纽约洛克菲勒大学分子生物物理实验室的研究团队在最新一期的《Cell》上发表了题为“Structural Basis for Helicase-Polymerase Coupling in the SARS-CoV-2 Replication-Transcription Complex”的研究论文。该研究通过探索新冠病毒RNA聚合酶全酶(nsp7/nsp8/nsp12)冷冻电镜结构，研究新冠病毒多亚基蛋白机器的组装和功能以及其可能如何靶向治疗新冠病毒。

新冠病毒RNA聚合酶结构

   研 究 内 容  

新冠病毒的基因组通过依赖RNA的RNA聚合酶全酶（亚基nsp7/nsp82/nsp12）与一系列辅助因子一起进行复制和转录，而这其中nsp13解旋酶是整个RNA复制过程中的重要组分之一。同时，holo-RdRp和nsp13不仅在病毒复制过程中至关重要，也是治疗新冠肺炎的重要潜在靶标。该研究介绍了新冠病毒holo-RdRp的低温电子显微结构，研究表明该结构具有能够与两个nsp13解旋酶分子结合形成复合物的能力。

   研 究 意 义  

解析的结晶结构表明，其中一个nsp13的N端结合域能够与nsp8的N端延伸区进行相互作用，而另一个能与nsp12相互结合。这种结构能够将解旋酶的核酸结合域直接置于复制转录的holo-RdRp面前，从而限制了nsp13的功能。该研究还观察到nsp12结构的N端RdRp相关的核苷酸转移酶结合域能够结合ADP -分子，这一发现为抗病毒疗法提供了新的潜在方向。为nsp13-RTC复合物在新冠病毒复制转录中充当的角色提供了重要的线索，为解析解旋酶在其他RNA病毒中发挥的作用也提供了指导原则。

   研 究 亮 点  

• 提供了具有nsp13解旋酶的新冠病毒复制转录复合体（RTC）的结构；   
• 发现了nsp13 NTPase结构域位于RCT的前面，从而限制了功能模型；
• nsp13可能会导致RTC回溯，影响校对和模板切换；
• 提供了ADP-结合的NiRAN域（潜在的抗病毒靶标）的结构分析。
  
  

   研 究 局 限 性  

目前新冠病毒nsp13解旋酶的功能是基于结构进行分析的，尚未得到有效的功能实验验证，未来应该关注利用生化实验的手段验证从结构中得到的功能猜想是否真实存在于新冠病毒的转录过程中。

文章链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30941-7

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