The palm subdomain-based active site is internally permuted in viral RNA-dependent RNA polymerases of an ancient lineage.
The palm subdomain-based active site is internally permuted in viral RNA-dependent RNA polymerases of an ancient lineage.
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DOI：
10.1016/s0022-2836(02)01033-1
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发表时间：
2002-11-15
影响因子：
5.6
通讯作者：
Ward VK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gorbalenya AE;Pringle FM;Zeddam JL;Luke BT;Cameron CE;Kalmakoff J;Hanzlik TN;Gordon KH;Ward VK
模板依赖性多核苷酸合成由酶催化，其核心成分包括普遍存在的 αβ 掌亚结构域，其中包含对催化至关重要的 A、B 和 C 序列基序。由于其在所有 RNA 病毒中具有独特且普遍的保守性，RNA 依赖性 RNA 聚合酶 (RdRps) 的 palm 子结构域被广泛用于进化和分类学推论。我们在这里报告了对来自 Theresa asigna 病毒 (TaV) 和密切相关的 Euprosterna elaeasa 病毒 (EeV)、昆虫特异性 ssRNA+ 病毒的新测序复制酶进行详细计算机辅助分析的结果，该分析修改了这些病毒与四病毒（甲病毒样家族）的基于衣壳的分类。 TaV 和 EeV 的复制酶不具有特征性甲基转移酶和解旋酶结构域，并且包含一个推定的 RdRp，该 RdRp 在手掌子结构域中具有独特的 C-A-B 基序排列，这种排列也存在于两种 dsRNA 双病毒中。这种环状基序重排是围绕基序 C 的约 22 个氨基酸 (aa) 残基在约 550 个氨基酸的保守区域中在两个内部位置之间迁移的结果，两个内部位置之间相隔约 110 个氨基酸。蛋白质模型表明，脊髓灰质炎病毒 (ssRNA+) RdRp 的典型棕榈子结构域结构可以通过活性位点下方三个环区域中主要结构元件的主干连接的变化来适应已识别的序列排列。这种排列将手掌子结构域的铁氧还蛋白样 β1αAβ2β3αBβ4 折叠转变为 β2β3β1αAαBβ4 结构，并使携带两个主要催化 Asp 残基的 β 链顺序接近，从而可能产生独特的结构特性，并最终产生排列后的 RdRps 的独特功能。排列后的酶在真正的 ssRNA+ 和 dsRNA 病毒的 RdRp 之间显示出前所未有的类间序列保守性，并在 RdRp 树中形成一个较小的、深度分离的簇，这意味着其他尚未鉴定的病毒可能使用这种类型的 RdRp。 palm子域的结构多样化可能是RNA-蛋白质世界中模板依赖性多核苷酸聚合酶进化的一个重大事件。
Template-dependent polynucleotide synthesis is catalyzed by enzymes whose core component includes a ubiquitous αβ palm subdomain comprising A, B and C sequence motifs crucial for catalysis. Due to its unique, universal conservation in all RNA viruses, the palm subdomain of RNA-dependent RNA polymerases (RdRps) is widely used for evolutionary and taxonomic inferences. We report here the results of elaborated computer-assisted analysis of newly sequenced replicases from Thosea asigna virus (TaV) and the closely related Euprosterna elaeasa virus (EeV), insect-specific ssRNA+ viruses, which revise a capsid-based classification of these viruses with tetraviruses, an Alphavirus-like family. The replicases of TaV and EeV do not have characteristic methyltransferase and helicase domains, and include a putative RdRp with a unique C–A–B motif arrangement in the palm subdomain that is also found in two dsRNA birnaviruses. This circular motif rearrangement is a result of migration of ∼22 amino acid (aa) residues encompassing motif C between two internal positions, separated by ∼110 aa, in a conserved region of ∼550 aa. Protein modeling shows that the canonical palm subdomain architecture of poliovirus (ssRNA+) RdRp could accommodate the identified sequence permutation through changes in backbone connectivity of the major structural elements in three loop regions underlying the active site. This permutation transforms the ferredoxin-like β1αAβ2β3αBβ4 fold of the palm subdomain into the β2β3β1αAαBβ4 structure and brings β-strands carrying two principal catalytic Asp residues into sequential proximity such that unique structural properties and, ultimately, unique functionality of the permuted RdRps may result. The permuted enzymes show unprecedented interclass sequence conservation between RdRps of true ssRNA+ and dsRNA viruses and form a minor, deeply separated cluster in the RdRp tree, implying that other, as yet unidentified, viruses may employ this type of RdRp. The structural diversification of the palm subdomain might be a major event in the evolution of template-dependent polynucleotide polymerases in the RNA–protein world.
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影响因子：
14.9
作者：
Gorbalenya AE;Koonin EV;Donchenko AP;Blinov VM
通讯作者：
Blinov VM
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5.8
作者：
Cuff, JA;Clamp, ME;Barton, GJ
通讯作者：
Barton, GJ
影响因子：
3.7
作者：
Duncan R;Mason CL;Nagy E;Leong JA;Dobos P
通讯作者：
Dobos P
DOI：
10.1093/protein/3.6.461
发表时间：
1990-05-01
期刊：
PROTEIN ENGINEERING
影响因子：
--
作者：
DELARUE, M;POCH, O;ARGOS, P
通讯作者：
ARGOS, P
影响因子：
14.9
作者：
Bateman, A;Birney, E;Sonnhammer, ELL
通讯作者：
Sonnhammer, ELL