Нсп12
Nsp12 — неструктурный белок в геноме коронавируса . Его ген является частью рамки считывания ORF1ab и частью полипротеина pp1ab; он расщепляется 3CL про . [1]
Nsp12 представляет собой мультидоменную субъединицу: она состоит из N-концевого домена, специфичного для нидовируса (NiRAN), интерфейсного домена и С-концевого РНК-зависимого домена РНК-полимеразы. N-концевая часть nsp12 SARS-CoV-2 дополнительно содержит β-шпильку , которая находится между доменами NiRAN и RdRp. [2]
Коронавирус nsp12 также играет роль в уклонении от иммунитета хозяина; исследования показали, что nsp12 ингибирует ядерную транслокацию IRF3 . [3]
RdRp-домен
[ редактировать ]РНК-зависимый домен РНК-полимеразы nsp12 является C-концевым. В SARS-CoV-2 домен охватывает остатки с 366 по 920. [4] Структура домена RdRp имеет общие структурные особенности с эукариотическими РНК-полимеразами : структура состоит из чашеобразной правой руки с субдоменами, называемыми пальцами, ладонями и большими пальцами. [1] Активность RdRp зависит от двух ключевых ионов цинка и консервативных металлсвязывающих мотивов гистидина и двух цистеинов каждый. [2]
Активный сайт имеет семь каталитических мотивов, которые помечены от A до G. Мотив B служит шарниром, который позволяет активному сайту связываться с матричной РНК, а мотив F напрямую взаимодействует с фосфатной группой поступающих свободных нуклеотидов. [2]
RdRp должен взаимодействовать с РНК , которая заряжена отрицательно, поэтому несколько субдоменов, включая сайт входа в матрицу праймера, сайт входа NTP и пути выхода цепи РНК, содержат положительно заряженные остатки. [2] RdRp уникален среди РНК-полимераз хозяина тем, что ему приходится связываться с РНК, а не с ДНК. Многие остатки RdRp взаимодействуют с основаниями РНК через 2'-ОН-группы на рибозном кольце, что, возможно, структурно объясняет его специфичность к РНК. [4]
Коронавирус nsp12 не может функционировать самостоятельно; он имеет два основных белка-кофактора, nsp7 и nsp8, которые образуют комплекс репликации и транскрипции (RTC). [5] Структурные исследования RTC показывают, что nsp7 и nsp8 образуют гексадекамеру 8:8, которая действует как примаза для инициации репликации вируса. [6]
Хотя nsp12 относительно хорошо консервативен среди видов вирусов коронавируса , между доменами RdRp SARS-CoV и SARS-CoV-2 существуют биохимические и структурные различия. SARS-CoV-2 RdRp имеет более низкую ферментативную активность и меньшую термическую стабильность по сравнению с доменом RdRp в SARS-CoV . [7]
Таргетинг по Ремдесивиру
[ редактировать ]Nsp12 исследуется в качестве мишени для противовирусных препаратов, поскольку он структурно консервативен среди родственных вирусов и штаммов, и не существует человеческих белков с близкой структурной гомологией. [2] Появление SARS-CoV-2 и связанного с ним заболевания COVID19 привело к исследованию Ремдесивира в качестве противовирусного препарата против SARS-CoV-2. Ремдесивир — аналог нуклеозида, который может конкурировать с АТФ за включение в цепь РНК и преждевременно прекращать синтез РНК. [5]
Домен NiRAN
[ редактировать ]Коронавирус nsp12 имеет N-концевой домен нуклеотидилтрансферазы , ассоциированной с RdRp нидовируса (NiRAN), который необходим для репликации вируса. Домен NiRAN способен переносить нуклеотиды в виде функциональных групп и содержит три ключевых мотива, называемых A, B и C, с семью инвариантными остатками. [8]
Биологическая функция домена NiRAN nsp12 не так хорошо изучена, как RdRp, но недавние исследования выявили возможную роль домена NiRAN в кэпировании вирусной РНК. Было показано, что дополнительный неструктурный белок nsp9 связывается с nsp12. [9] Дополнительно было показано, что биологически активная форма nsp9 способна связывать нуклеиновые кислоты с предпочтением одноцепочечной РНК. [10] и может расщеплять нуклеотидтрифосфаты и переносить полученные нуклеотидмонофосфаты на белковые субстраты в процессе, называемом NMPylation. [9] Парк и его коллеги продемонстрировали, что домен NiRAN SARS-CoV-2 может отщеплять пирофосфат с конца незакрытого генома РНК и переносить монофосфорилированную РНК в nsp9, чтобы РНКилировать ее. [11] Затем домен может переносить монофосфорилированную РНК из nsp9 в гуанидиндифосфат (GDP), чтобы сформировать исходную кэп-структуру для SARS-CoV-2. [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Снейдер, Э.Дж.; Декроли, Э.; Зибур, Дж. (2016), «Неструктурные белки, управляющие синтезом и обработкой РНК коронавируса», « Достижения в области исследования вирусов » , 96 , Elsevier: 59–126, doi : 10.1016/bs.aivir.2016.08.008 , ISBN 978-0-12-804736-1 , PMC 7112286 , PMID 27712628
- ^ Jump up to: а б с д и Цзян, И; Инь, Ваньчао; Сюй, Х. Эрик (29 января 2021 г.). «РНК-зависимая РНК-полимераза: структура, механизм и открытие лекарства от COVID-19» . Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 538 : 47–53. дои : 10.1016/j.bbrc.2020.08.116 . ISSN 0006-291X . ПМЦ 7473028 . ПМИД 32943188 .
- ^ Ван, Вэньцзин; Чжо, Ся; Тянь, Дун, Сяоцзин; Ли, Лили; Лэй, Сяобо; Сян, Ван, Цзяньвэй (апрель 2021 г.). «SARS-CoV-2 nsp12 ослабляет выработку интерферона I типа путем ингибирования ядерной транслокации IRF3» . Cellular & Molecular Immunology 18 ( 4): 945–953. : 10.1038 -y . / s41423-020-00619 . doi ПМЦ 7907794 . ПМИД 33637958 .
- ^ Jump up to: а б Инь, Ваньчао, Чунью; Шэнь, Дань-Дань; Ван, Сяоси; Чжао, Вэньфэн; Гао, Минци; Чао, Гуанхуэй; Цзян, Хэ-Вэй; Шэн-Се (26 июня 2020 г.) Структурные основы ингибирования РНК-зависимой РНК-полимеразы SARS-CoV-2 ремдесивиром» . « . 368 (6498): 1499–1504. Бибкод : 2020Sci...368.1499Y . doi : 10.1126/ . ISSN 0036-8075 . PMC 7199908. . PMID 32358203 science.abc1560
- ^ Jump up to: а б Ионеску, Михаэла Илеана (01 декабря 2020 г.). «Обзор кристаллических структур SARS-CoV-2» . Белковый журнал . 39 (6): 600–618. дои : 10.1007/s10930-020-09933-w . ISSN 1875-8355 . ПМЦ 7584483 . ПМИД 33098476 .
- ^ Чжай, Юцзя; Сунь, Фэй; Ли, Сюэмэй; Панг, Хай; Сюй, Сяолин; Бартлам, Марк; Рао, Зихе (ноябрь 2005 г.). «Взгляд на транскрипцию и репликацию SARS-CoV на основе структуры гексадекамера nsp7 – nsp8» . Структурная и молекулярная биология природы . 12 (11): 980–986. дои : 10.1038/nsmb999 . ISSN 1545-9993 . ПМК 7096913 . ПМИД 16228002 .
- ^ Пэн, Ци; Пэн, Ручао; Юань, Бин; Чжао, Цзинру; Ван, Мин; Ван, Сиси; Ван, Цянь; Сунь, Ян; Фань, Чжэн; Ци, Цзяньсюнь; Гао, Джордж Ф.; Ши, Йи (16 июня 2020 г.). «Структурная и биохимическая характеристика основного полимеразного комплекса nsp12-nsp7-nsp8 SARS-CoV-2» . Отчеты по ячейкам . 31 (11): 107774. doi : 10.1016/j.celrep.2020.107774 . ISSN 2211-1247 . ПМК 7260489 . ПМИД 32531208 .
- ^ Горбаленя Александр Евгеньевич; Энхуанес, Луис; Зибур, Джон; Снейдер, Эрик Дж. (апрель 2006 г.). «Nidovirales: эволюция крупнейшего генома РНК-вируса» . Вирусные исследования . 117 (1): 17–37. doi : 10.1016/j.virusres.2006.01.017 . ПМЦ 7114179 . ПМИД 16503362 .
- ^ Jump up to: а б Сланина, Хейко; Мадугири, Рамакант; Билапуди, Ганеша; Шультайс, Карин; Карл, Надя; Гуляева Анастасия; Горбаленя Александр Евгеньевич; Линне, Уве; Зибур, Джон (9 февраля 2021 г.). «Комплекс репликации-транскрипции коронавируса: жизненно важное и селективное NMPилирование консервативного сайта в nsp9 субъединицей NiRAN-RdRp» . Труды Национальной академии наук . 118 (6): e2022310118. Бибкод : 2021PNAS..11822310S . дои : 10.1073/pnas.2022310118 . ISSN 0027-8424 . ПМК 8017715 . ПМИД 33472860 .
- ^ Поннусами, Раджеш; Молл, Ральф; Веймар, Томас; Местерс, Джерун Р.; Хильгенфельд, Рольф (28 ноября 2008 г.). «Вариабельные режимы олигомеризации неструктурного белка 9 коронавируса» . Журнал молекулярной биологии . 383 (5): 1081–1096. дои : 10.1016/j.jmb.2008.07.071 . ISSN 0022-2836 . ПМК 7094590 . ПМИД 18694760 .
- ^ Jump up to: а б Парк, Джина Дж.; Осинский, Адам; Эрнандес, Хенаро; Эйтсон, Дженнифер Л.; Маджумдар, Абир; Тонелли, Марко; Хенцлер-Вайлдман, Кэти; Павловский, Кшиштоф; Чен, Чжэ; Ли, Ян; Шоггинс, Джон В.; Тальябраччи, Винсент С. (9 августа 2022 г.). «Механизм кэпирования РНК SARS-CoV-2» . Природа . 609 (7928): 793–800. Бибкод : 2022Natural.609..793P . дои : 10.1038/s41586-022-05185-z . ISSN 0028-0836 . ПМЦ 9492545 . ПМИД 35944563 .
 | Для этой статьи необходимы дополнительные или более конкретные категории . ( июнь 2023 г. ) |