狂犬病病毒RNA聚合酶L蛋白C端结构域的功能解析:NPYNE序列在P蛋白结合与病毒复制中的关键作用

【字体: 时间:2025年03月21日 来源:Journal of Virology 4.0

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  本文深入解析了狂犬病病毒(RABV)L蛋白C端结构域(CTD)中NPYNE序列(L1929-1933)通过形成首个α-螺旋(CTD α1)调控P蛋白结合、RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)功能及L蛋白稳定性的分子机制。通过构建APYAA突变病毒株及回复突变体,首次证实Asn1929对L-P互作和RdRp活性的双重必要性,揭示Glu1933和Asn1932分别特异性参与P蛋白结合与催化功能。该研究为靶向L-P互作的抗病毒药物设计提供了新靶点。

  狂犬病病毒(RABV)作为致死性神经疾病病原体,其RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)由大蛋白(L)与辅助因子磷蛋白(P)构成,是抗病毒治疗的重要靶标。研究聚焦L蛋白C端结构域(CTD)中高度保守的NPYNE序列(L1929-1933),该序列位于CTD首个α-螺旋(α1)的N端,虽不直接接触P蛋白,却对L-P互作具有关键调控作用。

通过反向遗传学构建的APYAA突变病毒(RABV-APYAA)表现出复制能力与毒力显著降低,证实NPYNE序列对病毒生存的重要性。回复突变体(RABV-APYAArev)分析发现,L1929的Ala→Ser突变可补偿APYAA导致的RdRp功能缺陷。微型基因组与免疫共沉淀实验揭示:Asn1929通过稳定α1螺旋结构,同时维持P蛋白结合与RdRp活性;Glu1933特异性参与L-P互作,而Asn1932独立调控催化功能。

结构生物学证据显示,CTD α1虽非P蛋白直接结合界面,但可能通过诱导L蛋白构象重排(如MT-CTD连接区稳定化)间接增强互作。环己酰亚胺追踪实验首次证实RABV P蛋白通过结合L蛋白延长其半衰期,且该过程依赖NPYNE序列完整性。

研究创新性提出"L-P互作是RdRp功能的必要非充分条件"——L-APYAE突变体保留P蛋白结合能力但丧失催化活性,表明二者存在结构需求差异。该发现为理解单股负链病毒L蛋白的变构调控机制提供了新视角,其鉴定的CTD α1功能热点(如Asn1929螺旋封端)为开发干扰L-P互作的小分子抑制剂奠定了理论基础。

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