中国科学家解析非洲猪瘟病毒关键酶结构

2019
11/02
03:14

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据中科院网站11月1日消息,10月29日,中国科学院微生物研究所高福团队在微生物研究期刊mBio 在线发表了题为Crystal Structure of African Swine Fever Virus dUTPase Reveals a Potential Drug Target 的文章,在非洲猪瘟病毒关键酶结构解析与药物靶点研究中取得新进展。

非洲猪瘟(ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)感染导致的一种具有高度传染性和致死性的烈性传染病,其致死率高达100%,目前还没有有效的疫苗和药物来阻止病毒的传播。因此迫切需要研发有效的预防和治疗ASFV感染的药物或疫苗。

dUTP焦磷酸酶(dUTPase)是DNA合成中的一种关键酶,广泛分布于真核、原核细胞以及病毒等生命有机体内。该酶能够水解细胞质中的dUTP,从而最大限度地减少尿嘧啶在DNA合成中的错误插入,降低细胞中dUTP/dTTP的比例,维持基因组复制的保真度和顺利进行。ASFV也编码这种酶,称为E165R。研究人员解析了apo-E165R和E165R-dUMP复合体的晶体结构,为靶向E165R的抗ASFV药物设计提供了重要依据。

ASFV E165R与dUMP的复合物结构 图自中科院网站

ASFV E165R与dUMP的复合物结构 图自中科院网站

通过解析apo-E165R和E165R-dUMP复合体的晶体结构,分析确定了酶活性位点的结构,以及与配体dUMP之间的相互作用位点(图1)。进一步通过比对ASFV-E165R与其它物种的dUTPase的结构,发现E165R的活性位点与结核分枝杆菌和恶性疟原虫的dUTPase的活性位点高度相似(图2)。而结核分枝杆菌和恶性疟原虫的dUTPase已被证明能够作为药物设计的靶点,如α,β-imido-dUTP(dUPNPP)已被用来抑制结核分枝杆菌的dUTPase活性;一些脱氧尿苷三苯基甲烷衍生物也被发现具有抗疟活性。因此针对ASFV-E165R活性位点开发的小分子化学药物很可能对ASFV有效。研究结果为靶向E165R的抗ASFV药物设计提供了重要依据。

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