猪繁殖与呼吸综合征病毒聚合酶nsp9的结构与功能研究
批准号:
32071210
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
陈忠周
依托单位:
学科分类:
结构生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈忠周
中文摘要
猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)传染性很强,给畜牧业造成重大的危害和经济损失。PRRSV病毒是正链RNA病毒,变异快,导致病毒疫苗的研制步履维艰,尚无特别有效的治疗和预防方法。核酸聚合酶(nsp9)是此类病毒蛋白中最保守的蛋白之一,对病毒的生存至关重要。nsp9与严重危害人类健康的冠状病毒的核酸聚合酶同属一个蛋白大家族,具有相似的结构域,但同源性很低。.nsp9含有一个核苷酸转移酶结构域以及RNA依赖的RNA聚合酶结构域,但目前nsp9或同源物的结构还没有被解析。本项目将从结构生物学和分子生物学等角度解析nsp9家族及其与核苷酸类似物、DNA/RNA复合物的结构,阐明nsp9合成RNA的分子催化机制和结构基础,研究nsp9内部结构域之间的活力调节机制、底物的选择性及其结构与功能的关系,深入探讨nsp9的催化和调控机理,为寻找相互作用的蛋白、筛选抑制剂和药物设计等提供结构基础和指明方向。
英文摘要
Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) is highly infectious, seriously harms the livestock and causes significant economic loss. PRRSV, one of the positive-strand RNA viruses, varies rapidly, making the development of viral vaccines very difficult. To date, no effective method for the treatment and prevention of the virus was found. RNA-dependent RNA polymerase (nsp9) is one of the most conserved proteins among the virus proteins, playing vital roles in the virus. The nsp9 shows weak homology with the RNA-dependent RNA polymerase from the coronaviruses which greatly hurt human health, although both proteins belong to a large family with similar domains..The nsp9 contains a newly discovered nidovirus nucleotidyltransferase domain, and an RNA-dependent RNA polymerase domain. Currently, no structures of nsp9 or homology have been solved. Based on our present work, this study would focus on solving the structures of the nsp9 family, and complex structures with nucleoside analogs and DNA/RNA by protein crystallography and molecular biology. The project will uncover the mechanism of the activity regulation between domains of nsp9, substrate selectivity and specificity, the relationship of structure and function, and the mechanism of catalysis and regulation. It will provide a structural basis and a direction for the search of interacting proteins, screening inhibitors, and drug design.
猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)传染性很强,给畜牧业造成重大的危害和经济损失。PRRSV病毒是正链RNA病毒,变异快,导致病毒疫苗的研制步履维艰,尚无特别有效的治疗和预防方法。核酸聚合酶(nsp9)是此类病毒蛋白中最保守的蛋白之一,对病毒的生存至关重要。nsp9与严重危害人类健康的冠状病毒的核酸聚合酶同属一个蛋白大家族,具有相似的结构域,但同源性很低。.本项目在动脉炎病毒属EAV、PRRSV核酸聚合酶蛋白的研究方面取得一些重要的成果。本项目通过原核和真核表达系统对EAV、PRRSV nsp9进行单独或与其它蛋白如宿主蛋白、其它病毒蛋白如nsp2等进行共表达或共纯化,获得9种不同大小片段和纯度很高、稳定性较好的蛋白质及其复合物,如与纳米抗体Nb6等。并进行功能实验,发现表达出来的PRRSV nsp9是具有聚合酶活力的。获得6种可以衍射的动脉炎病毒属核酸聚合酶、关键氨基酸残基或底物结合位点突变的突变体及其复合物,还获得与核酸的稳定复合物,通过改变初筛晶体生长的溶液组成,筛选出最优的晶体生长条件,获得比较大的晶体,最高分辨率可以达到4.5 Å。晶体目前还在优化之中,通过一些新的互作蛋白和晶体提高分辨率的方法有望解决此蛋白的结构。另外,还在努力用Cryo-EM冷冻电镜方法解析此蛋白及其复合物结构。最后通过SAXS小角构建PRRSV nsp9与Nb6复合物的低分辨率球状模型结构。本项目为nsp9或同源物结构的解析打下了很好的研究基础,研究结果为nsp9家族及其与RNA复合物的结构,阐明nsp9催化合成RNA的分子机制和结构基础,为寻找互作蛋白、筛选抑制剂和药物设计等提供重要的基础和指明方向。.本项目培养高素质的研究生13人,毕业10名博士。标有本课题资助、以通信或共同通信作者发表的SCI论文有12篇,发表在有国际影响力的重要期刊如JV、NAR和JBC等杂志上。还参与撰写学术专著一章。授权专利1项,成果转化1项。
人孤核受体TR4转录调控的结构与功能研究
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批准号:32371268
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:陈忠周
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依托单位:
人信号识别颗粒SRP68和SRP72复合物的结构与功能研究
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批准号:31872713
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2018
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负责人:陈忠周
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依托单位:
铁吸收调控蛋白Fur的复合物结构和识别机制研究
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批准号:31570725
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2015
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负责人:陈忠周
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依托单位:
调节干细胞命运的脆性X智力低下蛋白FMRP的结构和功能研究
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批准号:91519332
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2015
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负责人:陈忠周
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依托单位:
动脉炎病毒属的RNA解旋酶的结构和功能研究
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批准号:31370720
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2013
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负责人:陈忠周
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依托单位:
镁螯合酶CHLH的结构及其功能研究
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批准号:31070664
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2010
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负责人:陈忠周
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依托单位:
利用结构生物学方法研究组蛋白甲基化调控的分子机制和功能研究
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批准号:90919043
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2009
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负责人:陈忠周
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依托单位:
组蛋白去甲基化酶KDM4D的晶体结构测定和功能研究
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批准号:30870494
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2008
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负责人:陈忠周
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依托单位:
国内基金
海外基金