微生物所揭示猴痘病毒聚合酶全酶工作的分子机制

　　

　　猴痘是由猴痘病毒引起的人畜共患病毒性疾病。2022年7月23日，世界卫生组织宣布猴痘疫情为全球突发公共卫生事件。目前全球已有82000多人感染猴痘病毒。与同为正痘病毒属的痘苗病毒和天花病毒一样，猴痘病毒在宿主细胞的细胞质中形成复制工厂进行基因组复制，产生首尾相连的DNA多串联体，之后在解离酶的作用下分解成单个病毒基因组。在进行DNA基因组合成时，至少需要8种病毒蛋白相互合作才能完成整个过程。其中由聚合酶F8，可持续因子E4和A22异二聚体组成的聚合酶全酶复合物是病毒复制机器的核心组成部分，直接负责合成子代DNA，是理想的抗病毒药物开发靶点。过去对痘苗病毒复制机制的研究，让我们对于正痘病毒的基因组复制过程有了初步了解，但是正痘病毒聚合酶全酶复合物的高分辨结构以及基因组可持续合成的分子机制仍有待深入研究。

　　研究团队解析了聚合酶全酶处于复制构象时的高分辨率三维结构，揭示了聚合酶生成子代产物的分子机制；同时阐明了猴痘病毒聚合酶是通过 “前置滑动夹”（forward sliding clamp） 来增加可持续合成能力的特殊模式（图1）。此外，还发现猴痘病毒聚合酶与核酸的结合模式与其它B家族DNA聚合酶的非常相似，说明其在进化上具有一定的保守性，为进一步开发针对猴痘病毒的药物提供了结构基础和理论依据。

　　 

　　

　　图1：猴痘病毒聚合酶独特的可持续合成机制 

　　中国科学院微生物研究所彭齐、清华大学医学院基础医学系博士生谢宇锋和中科院微生物所研究人员蒯璐为共同第一作者，中科院微生物所研究人员齐建勋、王寒为共同作者。中科院微生物所研究人员施一和高福院士为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金和中国科学院青年创新促进会等项目的经费支持。 

　　论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade6360