由于在病毒復制中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并且在宿主中沒(méi)有同源蛋白，RNA 依賴(lài)的RNA 聚合酶(RdRp)被認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(lài)的RNA聚合酶nsp12和引物合成酶nsp8?？茖W(xué)家們已經(jīng)揭示了nsp12延伸RNA的分子機制，而nsp8催化引物合成的分子機制尚不明確。

　　越來(lái)越多的研究發(fā)現，液-液相分離(LLPS)是形成無(wú)膜細胞器和提高細胞內生化反應效率的重要機制。LLPS在諸如新冠病毒等RNA病毒的復制和感染過(guò)程中起重要作用。通過(guò)蛋白序列和結構分析，劉勁松課題組發(fā)現新冠病毒nsp8的催化位點(diǎn)D/ExD/E基序所在的N端結構域是內在無(wú)序的。由于內在無(wú)序區域在驅動(dòng)相分離形成中具有重要作用，因此課題組推測新冠病毒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，這兩種狀態(tài)的穩定性都隨緩沖液中鹽濃度的降低而減弱。通過(guò)與松山湖實(shí)驗室合作，利用中國散裂中子源的小角中子散射儀，課題組測定了nsp8的回旋半徑和流體動(dòng)力學(xué)半徑。通過(guò)顯微觀(guān)察以及細胞實(shí)驗，發(fā)現nsp8二聚體可以形成相分離，而nsp8四聚體則在結合RNA后發(fā)生相分離。

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

　　本項研究的合作單位為松山湖材料實(shí)驗室和中國散裂中子源。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 )、廣州醫科大學(xué)廣州呼吸健康研究院、廣州市科技計劃和呼吸疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗室等的項目支持。

　　新冠病毒nsp8的液-液相分離

　　論文鏈接