北京
近日，中國科學院武漢病毒研究所袁志明/夏菡團隊與昆明醫(yī)科大學王靜林教授合作，在國際學術(shù)期刊《Communications Biology》上發(fā)表題為“Mutation of a conservedlysine in the RdRp fingers domain broadly attenuates orthobunyaviruses”的研究論文。研究團隊發(fā)現(xiàn)正布尼亞病毒的RNA依賴的RNA聚合酶（RdRp）存在一個屬（genus）內(nèi)高度保守的賴氨酸（K）位點。將其替換為谷氨酸（E）后，可顯著削弱病毒復制能力并降低病毒毒力。更重要的是，該策略在多種正布尼亞病毒中均表現(xiàn)出良好的減毒效果，為后續(xù)廣譜疫苗及藥物研發(fā)提供了新靶點。
RdRp是正布尼亞病毒完成基因組復制和轉(zhuǎn)錄的核心“分子引擎”。研究團隊首先通過序列比對和結(jié)構(gòu)分析，鎖定一個RdRp上的病毒屬水平保守的賴氨酸位點。隨后以該病毒屬成員艾比湖病毒（EBIV）為切入點，從分子、細胞和動物水平系統(tǒng)證實該位點替換為谷氨酸后，病毒的復制能力和毒力均明顯減弱（圖1A-E）。隨后，進一步在烏也病毒（OYAV）和布尼亞維拉病毒（BUNV）中驗證了這一策略，發(fā)現(xiàn)相應保守位點的替換同樣能顯著降低病毒的復制能力和細胞毒力，提示該方法對正布尼亞病毒屬多個成員具有較好的廣譜適用性（圖1F和G）。
機制分析結(jié)果表明，這一保守的賴氨酸位點對RdRp結(jié)合病毒基因組3’末端RNA至關(guān)重要。體外RNA合成實驗證實，將該位點替換為谷氨酸后，RdRp介導的RNA合成能力顯著降低（圖1H）。此外，結(jié)構(gòu)分析還提示，位點替換可能導致形成新的氫鍵，從而限制RdRp執(zhí)行復制和轉(zhuǎn)錄功能所需的構(gòu)象變化（圖1I）。上述機制共同作用，最終導致病毒毒力下降。
圖1.（A）研究技術(shù)路線圖；（B）EBIV小復制子檢測K-to-E替換對RdRp酶活性的影響；（C）rEBIV/WT和rEBIV/K760E的生長曲線；（D）rEBIV/WT和rEBIV/K760E的噬斑大小比較；（E）BALB/c小鼠感染rEBIV/WT或rEBIV/K760E后的體重變化；（F）OYAV和BUNV小復制子檢測K-to-E替換對RdRp酶活性的影響；（G）rOYAV/WT和rOYAV/K756E的噬斑大小比較；（H）野生型和突變型EBIV RdRp體外RNA合成能力比較；（I）K-to-E替換形成新氫鍵阻礙RdRp手指結(jié)構(gòu)域α30螺旋構(gòu)象變化。
武漢病毒所碩士研究生熊國典、工程師王飛和博士研究生唐晶晶為論文共同第一作者，武漢病毒所袁志明研究員、夏菡研究員和昆明醫(yī)科大學王靜林教授為論文共同通訊作者，武漢病毒所鄧增欽研究員等為合作作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s42003-026-10459-7
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