由于在病毒復(fù)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并且在宿主中沒有同源蛋白，RNA 依賴的RNA 聚合酶(RdRp)被認(rèn)為是抗冠狀病毒藥物的作用靶點(diǎn)。冠狀病毒的基因組編碼2種RdRp：引物依賴的RNA聚合酶nsp12和引物合成酶nsp8。科學(xué)家們已經(jīng)揭示了nsp12延伸RNA的分子機(jī)制，而nsp8催化引物合成的分子機(jī)制尚不明確。

　　越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，液-液相分離(LLPS)是形成無膜細(xì)胞器和提高細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)效率的重要機(jī)制。LLPS在諸如新冠病毒等RNA病毒的復(fù)制和感染過程中起重要作用。通過蛋白序列和結(jié)構(gòu)分析，劉勁松課題組發(fā)現(xiàn)新冠病毒nsp8的催化位點(diǎn)D/ExD/E基序所在的N端結(jié)構(gòu)域是內(nèi)在無序的。由于內(nèi)在無序區(qū)域在驅(qū)動(dòng)相分離形成中具有重要作用，因此課題組推測(cè)新冠病毒nsp8蛋白可能可以發(fā)生相分離。

　　為了研究nsp8的相分離特性，課題組純化了nsp8的二聚體和四聚體，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這兩種狀態(tài)的穩(wěn)定性都隨緩沖液中鹽濃度的降低而減弱。通過與松山湖實(shí)驗(yàn)室合作，利用中國(guó)散裂中子源的小角中子散射儀，課題組測(cè)定了nsp8的回旋半徑和流體動(dòng)力學(xué)半徑。通過顯微觀察以及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)nsp8二聚體可以形成相分離，而nsp8四聚體則在結(jié)合RNA后發(fā)生相分離。

　　本研究為nsp8催化引物合成的分子機(jī)制研究和抗冠狀病毒藥物研發(fā)提供了基礎(chǔ)。

　　本項(xiàng)研究的合作單位為松山湖材料實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)散裂中子源。廣州健康院徐進(jìn)新副研究員和松山湖材料實(shí)驗(yàn)室姜新副研究員為共同第一作者。廣州健康院劉勁松研究員和松山湖材料實(shí)驗(yàn)室王浩教授為共同通訊作者。該研究獲得了中科院青促會(huì)、廣州醫(yī)科大學(xué)廣州呼吸健康研究院、廣州市科技計(jì)劃和呼吸疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的項(xiàng)目支持。

　　新冠病毒nsp8的液-液相分離

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