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正链RNA病毒复制酶结构与功能研究进展

2011-08-21刘光清

中国动物传染病学报 2011年5期

王 超 ,吴 润,刘光清

(1.中国农业科学院上海兽医研究所,上海 200241;2.甘肃农业大学动物医学院,兰州 730070)

正链RNA病毒是一类基因组为单股正链RNA分子的病毒,约占病毒总分类的1/3以上,种类数目非常庞大,例如常见的小RNA病毒科(Piconaviridae)、嵌杯病毒科(Caliciviridae)、星状病毒科(Astroviridae)、野田村病毒科(Nodaviridae)、黄病毒科(Flaviviridae)、披膜病毒科(Togaviridae)以及一些重要的植物病毒等,感染宿主谱非常广泛。除逆转录病毒外,所有正链RNA病毒都编码有RNA依赖性RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase, RdRp)[1],它与病毒编码的一些蛋白酶(如解旋酶)以及宿主细胞因子一起构成病毒的复制酶系统[2,3],负责病毒基因组的复制。其中,RdRp是复制酶系统中的核心成分。因此,研究RdRp的结构与功能对于阐明正链RNA病毒的复制和调控机理等具有重要意义。近年来,关于RdRp的结构与功能研究已取得了许多令人瞩目的进展,本文即对相关研究进展进行综述。

1 RdRp概述

根据RdRp氨基酸序列的相似性和种系发生分析,大致可以将其划分为三个大的超群(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ)。其中Ⅰ群的代表病毒有小RNA病毒、野田村病毒、豇豆花叶病毒、线虫多面体病毒等;Ⅱ群的代表病毒有香石竹斑驳病毒、瘟病毒、丙型肝炎病毒、单链RNA噬菌体等;Ⅲ群的代表病毒有烟草花叶病毒、甲病毒、风疹病毒、戊型肝炎病毒等[1]。三个超群的RdRp都缠绕折叠形成一个准确的包围着八个保守基序(Ⅰ-Ⅷ)的结构,其中四个基序存在于各类的聚合酶中,包括DNA依赖的RNA聚合酶(DdRp)、DNA依赖的DNA聚合酶(DdDp)和RNA依赖的DNA聚合酶(RdDp)[4-5]。在这八个保守基序中,只有五个氨基酸残基是所有聚合酶中完全保守的,它们分别是基序Ⅰ中的Lys3、基序Ⅳ中的Asp118和Asp124及基序Ⅵ中的Asp268和Asp269。……

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