科学家解决了牛痘病毒RNA聚合酶的3D结构

为了使病毒繁殖，它们通常需要它们感染的细胞的支持。在许多情况下，只有在宿主的细胞核中才能找到感染其他细胞之前可以繁殖其遗传物质的机器，酶和构件。但是，并非所有病毒都能进入细胞核。一些保留在细胞质中，因此必须能够独立繁殖其遗传物质。为此，他们必须带上自己的“机加工厂”。在此过程中的关键作用是由各种亚基组成的特殊酶：RNA聚合酶。该复合体从病毒基因组中读取遗传信息，并将其转录为信使RNA(mRNA)，作为基因组中编码蛋白质的蓝图。

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维尔茨堡朱利叶斯-马克西米利安斯大学生物中心的科学家和哥廷根马克斯·普朗克生物化学研究所的科学家现已成功地首次成功解决了牛痘病毒RNA聚合酶的三维结构解析度。痘苗病毒属于痘病毒家族，对人类无害，并构成所有天花疫苗的基础。由于其良性，目前已针对溶瘤病毒疗法进行了测试，这是一种抗癌新策略。

JMU维尔茨堡大学第一生物化学系主任Utz Fischer和生物物理化学MPI分子生物学系主任兼负责人Patrick Cramer负责这项工作。他们现在在Cell杂志上的两个同时出版的出版物中介绍了他们的合作成果。

分子钳将所有东西结合在一起

牛痘病毒RNA聚合酶基本上以两种形式存在：实际的核心酶和甚至更大的复合物，这要归功于各种附加的亚基，它们具有特殊的功能。”

维尔茨堡JMU生物化学一系主任Utz Fischer

核心酶在很大程度上类似于另一种已知的酶，长期以来一直是Cramer部门的重点：细胞RNA聚合酶II。这是在细胞核中找到的，在那里它读取基因组上的信息并将其转录成mRNA。Fischer将牛痘RNA聚合酶的第二种复合物称为“全能者”。它由许多亚基组成，可以完成病毒的整个转录过程，从而使病原体的繁殖迈出了重要的一步。

该复合物由病毒从其宿主细胞中借出的一种分子结合在一起：所谓的转移RNA(tRNA)。这类分子通常在转录中不起作用，但为蛋白质生产提供了氨基酸构件。结构生物学家克莱门斯·格里姆(Clemens Grimm)说，“如果没有宿主tRNA的参与，这种庞大的机器及其所有特定的亚基就会崩溃”，他与MPI的Hauke Hillen一起进行了结构分析。研究人员怀疑，tRNA分子除了具有连接功能外，还执行了另一项重要任务。Aladar Szalay解释说：“该tRNA只能装载谷氨酰胺，谷氨酰胺不仅是蛋白质生产所必需的氨基酸，而且还是细胞的重要能量和氮源。”该研究的合著者，JMU癌症治疗研究中心(CTRC)主任。由于病毒的复制依赖于氮，因此tRNA可以充当传感器，为病毒提供有关宿主细胞中当前氮含量的信息。如果氮水平降至一定值以下，则可能是病毒尽快离开宿主的信号。但这到目前为止只是一个假设。

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