四川大学苏丹教授 | 新型冠状病毒非结构蛋白nsp9的多聚体结构解析 | Molecular Biomedicine

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新型冠状病毒（SARS-CoV-2）导致的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）是当前全球关注的公共健康问题。截至8月28日，新冠肺炎全球确诊已超过2400万例，累计超过80万例死亡。对冠状病毒而言，非结构蛋白nsp具有重要意义。来自四川大学生物治疗国家重点实验室苏丹教授课题组在Molecular Biomedicine 上发表了题为“Structural basis for the multimerization of nonstructural protein nsp9 from SARS-CoV-2”的研究论文，对新冠病毒的非结构蛋白nsp9的结构进行了深度解析[1]。

该文章通讯作者为四川大学生物治疗国重实验室苏丹教授，第一作者为四川大学张倡珲。欢迎点击“阅读原文”免费浏览研究详情。

SARS-CoV-2病毒遗传物质为单股正链RNA，总长度为29.8 Kb，目前的研究表明其可编码4个结构蛋白（S、E、M和 N)，16个非结构蛋白（nsp1-16）及9个辅助蛋白[2]。冠状病毒属中，RNA结合蛋白nsp9蛋白序列保守性较高，作为OB-fold超家族中的一员，nsp9的四聚体结构对于RNA的复制有着至关重要的作用[3]。因此SARS-CoV-2的nsp9蛋白可作为抗病毒药物研发的潜在靶点。

在本研究中，作者通过解析获得了分辨率为2.95 Å的SARS-CoV-2 nsp9晶体结构，并发现SARS-CoV-2 nsp9以两种结合面方式形成形似“horseshoe-like”的四聚体结构（Fig.1）。同时，与其他冠状病毒nsp9的三维结构进行结构比对发现，SARS-Cov-2 nsp9的四聚体结构与所有的其他nsp9蛋白结构高度相似，特别是非典病毒（SARS-CoV）的nsp9蛋白。

Fig. 1 Structure of the SARS-CoV-2 nsp9 tetramer.

而在这四聚体结构中包含的两个稳定结合面，则同冠状病毒与核酸的结合能力紧密相关。因此，作者又通过EMSA实验观察了SARS-CoV-2 nsp9的核酸结合能力。该实验证实，SARS-CoV-2 nsp9对不同长度ssRNA和ssDNA均具有结合能力，并且具有一定偏好：SARS-CoV-2 nsp9对于长链RNA具有更强的结合能力（Fig. 2）。

Fig. 2 Details of structure of the SARS-CoV-2 nsp9 tetramer and function in nucleic acid binding.

综上所述，该论文对于全面理解SARS-CoV-2 nsp9的功能提供了重要的基础，有助于促进抗SARS-CoV-2病毒药物的研发。但是本研究并未解释SARS-CoV-2 nsp9蛋白与核酸的结合方式及其相关宿主蛋白复合物，在未来，这或许是研究SARS-CoV-2的重要方向之一。

参考文献：

[1] Zhang C, Chen Y, Li L. et al. Structural basis for the multimerization of nonstructural protein nsp9 from SARS-CoV-2. Mol Biomed. 2020 https://doi.org/10.1186/s43556-020-00005-0 

[2] Hu T, Chen C, Li H, Dou Y, Zhou M, Lu D, et al. Structural basis for dimerization and RNA binding of avian infectious bronchitis virus nsp9. Protein Sci. 2017;26(5):1037-48. https://doi.org/10.1002/pro.3150.

[3] Wu F., Zhao S., Yu B. et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 579, 265–269 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2008-3

[4] Jin Z, Du X, Xu Y, Deng Y, Liu M, Zhao Y, et al. Structure of M (pro) from COVID-19 virus and discovery of its inhibitors. Nature. 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2223-y.

Molecular Biomedicine

doi:10.1186/s43556-020-00005-0

期刊介绍

Molecular Biomedicine 主编是由荷兰格罗宁根大学Arnold J.M. Driessen教授（荷兰皇家艺术与科学学院院士）和四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室魏于全教授（中国科学院院士）担任，副主编与编委由全球10多个国家的著名科学家构成。本期刊发表论文类型包括研究论文（Research Article）、综述（Review）、致编辑信函（Letter）、研究亮点（Research Highlight）等，对于重要原创性成果采取“快速通道”模式，帮助作者以最快的速度发表文章，最快一周可完成审稿与接收。

Molecular Biomedicine 是开放获取期刊，2020年至2022年，免收稿件处理费用（APC）。

Molecular Biomedicine 竭诚欢迎生物医学领域的科研工作者、医生、研究生积极向期刊投稿。

期刊主编介绍

Arnold J M Driessen 教授

Arnold J.M. Driessen，格罗宁根大学分子微生物学教授，曾任格罗宁根大学生物分子科学和生物技术研究所的所长，以及格罗宁根合成生物学中心和可持续抗菌中心（CESAM）创始者之一，获得了荷兰微生物学学会的Kluyver奖和生物化学学会的FEBS周年奖等多项奖项。Arnold J.M. Driessen教授是荷兰皇家艺术和科学学院院士，并曾任荷兰生物化学和分子生物学学会主席。他著有460多篇研究论文，撰写和编辑了2本书，并（共同）发明了11项专利，是一位论文被高度引用（超过32000次），学术h指数为97的杰出科学家。

魏于全，教授

四川大学华西医院生物治疗

国家重点实验室、临床肿瘤中心

魏于全，教授，博士生导师，2003年当选中国科学院院士，原四川大学副校长，华西医院临床肿瘤中心主任与生物治疗国家重点实验室主任，中国医药生物技术协会理事长，国家生物治疗协同创新中心负责人，国家综合性新药研究开发技术大平台负责人。魏于全教授主要从事肿瘤的生物治疗的基础研究、关键技术开发、产品研发及临床治疗等，他在多种国际杂志上发表SCI论文300多篇，并担任Signal Transduction and Targeted Therapy 主编、Human Gene Therapy 副主编、多本国际期刊的编委会成员。

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Structural basis for the multimerization of nonstructural protein nsp9 from SARS-CoV-2

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