Bioorthogonal dissection of the replicase assembly of hepatitis C virus.
Bioorthogonal dissection of the replicase assembly of hepatitis C virus.
复制标题
丙型肝炎病毒复制酶组装的生物正交解剖
DOI：
10.1016/j.chembiol.2021.03.006
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发表时间：
2021-09-16
影响因子：
8.6
通讯作者：
Yi Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Y;Chen S;Yuan Z;Yi Z
正链RNA病毒如丙型肝炎病毒（HCV）、黄病毒和冠状病毒在医学上是重要的。复制酶在宿主细胞膜上的组装是一种保守的复制策略，也是一种有吸引力的抗病毒靶点。由于纯化复制酶和进行结构研究的技术困难，复制酶组装的机制在很大程度上是未知的。在这里，与HCV复制酶组装替代系统，我们采用了生物正交系统，引入光不稳定的非天然氨基到每个残基的细胞质区域的NS 4 B和两亲性螺旋（AH）的NS 5A。光交联使NS 4 B寡聚化和NS 5A二聚化在精确的相互作用残基和识别复制酶组分之间的接触位点的可视化成为可能。相互作用位点的表征揭示了复制酶组装中的枢纽元件，通过对接复制酶组分来促进蛋白质-蛋白质相互作用。这些结果提供了有关复制酶分子结构的信息，推进了对复制酶组装机制的理解。Zhang等人使用多蛋白表达模型在单个残基处引入可光活化的非天然氨基酸，以表征HCV复制酶组分NS 4 B、NS 5A和NS 3之间的相互作用。蛋白质-蛋白质相互作用的详细景观为复制酶组装提供了模型。
Positive-strand RNA viruses such as hepatitis C virus (HCV), flaviviruses, and coronaviruses are medically important. Assembly of replicase on host membranes is a conserved replication strategy and an attractive antiviral target. The mechanisms of replicase assembly are largely unknown, due to the technical difficulties in purifying the replicase and carrying out structural studies. Here, with an HCV replicase assembly surrogate system, we employed a bioorthogonal system to introduce the photolabile unnatural amino into each residue in the cytosolic regions of NS4B and the amphipathic helix (AH) of NS5A. Photocrosslinking enabled visualization of NS4B oligomerization and NS5A dimerization at pinpointed interacting residues and identifying contacting sites among the replicase components. Characterization of the interacting sites revealed hub elements in replicase assembly by docking replicase components to prompt protein-protein interactions. The results provide information about the molecular architecture of the replicase, advancing understanding of the mechanism of replicase assembly. Zhang et al. use a polyprotein expression model to introduce a photoactivatable unnatural amino acids at individual residues to characterize the interaction between HCV replicase components NS4B, NS5A, and NS3. The detailed landscape of protein-protein interactions provides a model for replicase assembly.
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