A unique intra-molecular fidelity-modulating mechanism identified in a viral RNA-dependent RNA polymerase.
A unique intra-molecular fidelity-modulating mechanism identified in a viral RNA-dependent RNA polymerase.
复制标题
在病毒RNA依赖性RNA聚合酶中发现独特的分子内保真度调节机制
DOI：
10.1093/nar/gky848
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发表时间：
2018-11-16
影响因子：
14.9
通讯作者：
Gong P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu W;Shi X;Gong P
摘要RNA病毒编码的依赖于RNA的RNA聚合酶（RdRPs）通常不需要校对的帮助，可能需要独立控制其保真度以实现病毒的生存力和适应性。然而，RdRP保持其最佳保真度水平的精确机制在很大程度上仍然难以捉摸。通过求解具有独特的天然融合N-末端结构域（NTD）的经典猪瘟病毒（CSFV）NS 5 B（RdRP）的2.1-2.5 μ m分辨率晶体结构，我们鉴定了NTD和RdRP掌状结构域之间的高分辨率分子内相互作用。为了剖析NTD可能的调节功能，我们设计了在残基Y 471和E472处的突变以干扰NTD-RdRP界面处的关键相互作用。当结晶时，这些NS 5 B接口突变体中的一些保持了接口，而其他的则采用了“开放”构象，不再保留分子内的相互作用。来自多个体外RdRP测定的数据表明，NTD-RdRP相互作用的扰动明显降低了RNA合成的保真度水平，而NS 5 B延伸复合物的持续合成能力不受影响。总的来说，我们的工作证明了一个明确的和独特的聚合酶保真度调制模式，并提供了一个生动的例子，在多域酶的共同进化。
Abstract Typically not assisted by proofreading, the RNA-dependent RNA polymerases (RdRPs) encoded by the RNA viruses may need to independently control its fidelity to fulfill virus viability and fitness. However, the precise mechanism by which the RdRP maintains its optimal fidelity level remains largely elusive. By solving 2.1–2.5 Å resolution crystal structures of the classical swine fever virus (CSFV) NS5B, an RdRP with a unique naturally fused N-terminal domain (NTD), we identified high-resolution intra-molecular interactions between the NTD and the RdRP palm domain. In order to dissect possible regulatory functions of NTD, we designed mutations at residues Y471 and E472 to perturb key interactions at the NTD–RdRP interface. When crystallized, some of these NS5B interface mutants maintained the interface, while the others adopted an ‘open’ conformation that no longer retained the intra-molecular interactions. Data from multiple in vitro RdRP assays indicated that the perturbation of the NTD–RdRP interactions clearly reduced the fidelity level of the RNA synthesis, while the processivity of the NS5B elongation complex was not affected. Collectively, our work demonstrates an explicit and unique mode of polymerase fidelity modulation and provides a vivid example of co-evolution in multi-domain enzymes.
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影响因子：
4.8
作者：
Ferrer-Orta, C;Arias, A;Verdaguer, N
通讯作者：
Verdaguer, N
DOI：
10.1107/s0907444904019158
发表时间：
2004-12-01
影响因子：
2.2
作者：
Emsley, P;Cowtan, K
通讯作者：
Cowtan, K
影响因子：
3.7
作者：
Hong, Z;Cameron, CE;Zhong, WD
通讯作者：
Zhong, WD
影响因子：
2.9
作者：
Arnold, JJ;Gohara, DW;Cameron, CE
通讯作者：
Cameron, CE
影响因子：
5.4
作者：
Ferrari, E;Wright-Minogue, J;Hong, Z
通讯作者：
Hong, Z