武汉大学PLos发布病毒研究新进展

　　

生物通报道  近日来自武汉大学生命科学学院的研究人员在SARS冠状病毒研究中取得新进展，相关研究论文于10月13日在线发表在病毒学和病原生物学领域学术期刊《PloS Pathogens》（IF：9.079）上。

文章的通讯作者是武汉大学“珞珈学者”特聘教授郭德银博士，其早年师从中国科学院微生物研究所田波院士，后分别于德国联邦生物化学和植物病毒研究所、联邦德国布仑瑞克理工大学和芬兰赫尔辛基大学生物技术研究所从事博士及博士后论文研究，2002年起任武汉大学教授，并成为田波院士的主要助手，负责管理武汉大学现代病毒中心。在SARS病毒流行期间，担任武汉大学SARS病毒科技攻关组组长。近年来主要研究方向为丙肝病毒（HCV）复制的分子机制和与细胞蛋白的相互作用、SARS病毒分子生物学和安全型复制子模型以及RNA沉默与病毒抗性的关系。

2003年SARS病毒曾在我国广东爆发流行，并在较短时间内传播到30多个国家与地区，对人类生命健康和经济社会发展造成重大损失。近年来SARS冠状病毒虽然随着非典的过去渐渐淡出了人们关注的焦点，然而由于目前自然界野生动物群体中还广泛存在SARS样冠状病毒，SARS病毒再次爆发的危险依然存在。

在这篇文章中，研究人员将主要焦点放在SARS病毒RNA甲基化修饰和免疫逃逸直接相关的另一个甲基转移酶（2’-O-MTase）上。研究人员证实SARS病毒2’-O-甲基转移酶的功能需要由SARS病毒编码的两种非结构蛋白即nsp16和nsp10共同完成，其中nsp16为甲基转移酶的主体，而nsp10行使激活因子的作用，帮助nsp16结合甲基供体分子（SAM）和加帽的RNA底物。此外，该研究同时解析了nsp16/nsp10/SAM复合体晶体结构，进一步阐明了SARS病毒2’-O-甲基转移酶的功能机制。该复合体结构的解析以及生化机制的揭示为研发抗SARS病毒新型特异性药物提供了一个新的途径，有助于研制短肽或小分子化合物抑制该复合体形成，进而抑制SARS病毒的复制与感染。

这一研究获得了来自国家重点基础研究发展计划项目（973计划）、国家自然科学基金面上项目和国家重要传染病科技重大专项资金资助。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Biochemical and Structural Insights into the Mechanisms of SARS Coronavirus RNA Ribose 2′-O-Methylation by nsp16/nsp10 Protein Complex

The 5′-cap structure is a distinct feature of eukaryotic mRNAs, and eukaryotic viruses generally modify the 5′-end of viral RNAs to mimic cellular mRNA structure, which is important for RNA stability, protein translation and viral immune escape. SARS coronavirus (SARS-CoV) encodes two S-adenosyl-L-methionine (SAM)-dependent methyltransferases (MTase) which sequentially methylate the RNA cap at guanosine-N7 and ribose 2′-O positions, catalyzed by nsp14 N7-MTase and nsp16 2′-O-MTase, respectively. A unique feature for SARS-CoV is that nsp16 requires non-structural protein nsp10 as a stimulatory factor to execute its MTase activity. Here we report the biochemical characterization of SARS-CoV 2′-O-MTase and the crystal structure of nsp16/nsp10 complex bound with methyl donor SAM. We found that SARS-CoV nsp16 MTase methylated m7GpppA-RNA but not m7GpppG-RNA, which is in contrast with nsp14 MTase that functions in a sequence-independent manner. We demonstrated that nsp10 is required for nsp16 to bind both m7GpppA-RNA substrate and SAM cofactor. Structural analysis revealed that nsp16 possesses the canonical scaffold of MTase and associates with nsp10 at 1:1 ratio. The structure of the nsp16/nsp10 interaction interface shows that nsp10 may stabilize the SAM-binding pocket and extend the substrate RNA-binding groove of nsp16, consistent with the findings in biochemical assays. These results suggest that nsp16/nsp10 interface may represent a better drug target than the viral MTase active site for developing highly specific anti-coronavirus drugs.

作者简介：

郭德银

男，1965年生。博士学位，现为武汉大学“珞珈学者”特聘教授，博士生导师，生命科学学院副院长，武汉大学现代病毒中心常务负责人，教育部病毒学重点实验室副主任。

1988年在中国科学院微生物所田波院士实验室完成硕士，1990～1991年在同济大学留德预备部参加教育部组织的出国德语培训，获德语中级证书。之后教育部公派进入德国联邦生物化学和植物病毒研究所做博士论文研究，1995年获联邦德国布仑瑞克理工大学生物系理学博士学位。从1996年起在芬兰赫尔辛基大学生物技术研究所做博士后，2001年6月成为赫尔辛基大学生物系Docent，已在本领域国际重要刊物上发表SCI刊源论文20余篇，从2002起任武汉大学教授, 并作为田波院士的主要助手，负责管理武汉大学现代病毒中心。在SARS病毒流行期间，担任武汉大学SARS病毒科技攻关组组长。

在研究工作方面，一直从事病毒基因组学以及病毒与宿主细胞相互作用的分子机制研究工作。在欧洲工作期间，作为第一完成人或骨干承担过多项欧盟框架生物技术协作课题和芬兰科学院基金（相当于我国国家自然科学基金）项目，首次系统研究同一种Poty病毒所有编码蛋白和基因组RNA的相互关系，第一个建立起Potyvirus不同蛋白的相互作用关系图；筛选出两种与RNA静默病毒抑制蛋白相互作用的宿主蛋白质，为揭示RNA静默及其抗病毒的分子机理奠定了基础。目前本人正在承担国家“973”计划、国家自然科学基金、“中国-芬兰”政府间合作项目等课题，主要研究丙肝病毒（HCV）复制的分子机制和与细胞蛋白的相互作用、SARS病毒分子生物学和安全型复制子模型以及RNA沉默与病毒抗性的关系。