2022年8月10日，病原生物學(xué)研究所崔勝研究員團(tuán)隊(duì)等在Nucleic Acids Research《核酸研究》雜志在線發(fā)表了題為“Biochemical and Structural Characterization of Hepatitis A Virus 2C Reveals an Unusual Ribonuclease Activity on Single-Stranded RNA”（生化和結(jié)構(gòu)研究揭示了甲型肝炎病毒2C蛋白對(duì)單鏈RNA的核糖核酸酶活性）的研究論文。
迄今為止，甲型肝炎病毒（HAV）仍然是引起病毒性肝病的主要病原體之一。HAV是小RNA病毒科（Picornaviridae）的獨(dú)特成員，是肝炎病毒屬中唯一的病毒。因此，HAV在病毒分子進(jìn)化方面具有重要的研究價(jià)值。
本研究團(tuán)隊(duì)解析了HAV 2C蛋白2.2 ?分辨率的晶體結(jié)構(gòu)，HAV 2C包含一個(gè)典型的ATP酶結(jié)構(gòu)域、一個(gè)類似腸道病毒2C蛋白鋅指結(jié)構(gòu)（ZFER）以及一個(gè)C末端螺旋結(jié)構(gòu)域（PBD）。與其他小RNA病毒2C類似，HAV 2C通過PBD-Pocket相互作用發(fā)生自我多聚。基于HAV 2C結(jié)構(gòu)，利用ATP酶實(shí)驗(yàn)、BLI和HAV復(fù)制子等實(shí)驗(yàn)體系，研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了ATP酶、Pocket、PBD和ZFER結(jié)構(gòu)域?qū)?/span>2C活性以及病毒復(fù)制發(fā)揮的作用。發(fā)現(xiàn)HAV 2C不僅具有ATP酶活性，還具有核糖核酸酶（RNase）活性。HAV 2C能夠降解多種RNA底物，包括3’和5’末端突出的雙鏈RNA、單鏈RNA以及泡狀雙鏈RNA，但不降解DNA。此外，HAV 2C的核糖核酸酶對(duì)單鏈、多聚尿苷酸底物表現(xiàn)出偏好性。通過體外突變實(shí)驗(yàn)和HAV復(fù)制子，研究人員找到了2C核酸酶活性中心及關(guān)鍵氨基酸，證明了核糖核酸酶與ATP酶無關(guān)聯(lián)，敲除核糖核酸酶活性嚴(yán)重?fù)p害HAV的復(fù)制效率。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)EV71 2C、PV 2C、CVB 2C、FMDV 2C、EV-D68 2C和HRV 2C等一系列小RNA病毒2C均具有類似活性。核糖核酸酶活性在小RNA病毒復(fù)制中扮演的角色尚需在后續(xù)研究中闡明。
圖. HAV 2C的晶體結(jié)構(gòu)、保守結(jié)構(gòu)域及其在ATP酶活性、病毒復(fù)制中的作用
該研究得到了中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程（2021-I2M-1-043）、國際基因工程與生物技術(shù)中心合作研究計(jì)劃（ICGEB-CRP）（CRP/CHN19-02）和國家自然科學(xué)基金（82072291，81772207，81572005）等項(xiàng)目的資助。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所崔勝研究員和德國海德堡大學(xué)Volker Lohmann教授為本文的共同通訊作者，崔勝課題組博士研究生陳埔、瑞士光源Justyna Wojdyla博士、海德堡大學(xué)博士研究生Ombretta Colasanti和崔勝課題組助理研究員李智劍為本文的共同第一作者。
論文鏈接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac671/6659853?searchresult=1
