2022年8月10日，病原生物学研究所崔胜研究员团队等在Nucleic Acids Research《核酸研究》杂志在线发表了题为“Biochemical and Structural Characterization of Hepatitis A Virus 2C Reveals an Unusual Ribonuclease Activity on Single-Stranded RNA”（生化和结构研究揭示了甲型肝炎病毒2C蛋白对单链RNA的核糖核酸酶活性）的研究论文。

迄今为止，甲型肝炎病毒（HAV）仍然是引起病毒性肝病的主要病原体之一。HAV是小RNA病毒科（Picornaviridae）的独特成员，是肝炎病毒属中唯一的病毒。因此，HAV在病毒分子进化方面具有重要的研究价值。

本研究团队解析了HAV 2C蛋白2.2 Å分辨率的晶体结构，HAV 2C包含一个典型的ATP酶结构域、一个类似肠道病毒2C蛋白锌指结构（ZFER）以及一个C末端螺旋结构域（PBD）。与其他小RNA病毒2C类似，HAV 2C通过PBD-Pocket相互作用发生自我多聚。基于HAV 2C结构，利用ATP酶实验、BLI和HAV复制子等实验体系，研究团队系统研究了ATP酶、Pocket、PBD和ZFER结构域对2C活性以及病毒复制发挥的作用。发现HAV 2C不仅具有ATP酶活性，还具有核糖核酸酶（RNase）活性。HAV 2C能够降解多种RNA底物，包括3’和5’末端突出的双链RNA、单链RNA以及泡状双链RNA，但不降解DNA。此外，HAV 2C的核糖核酸酶对单链、多聚尿苷酸底物表现出偏好性。通过体外突变实验和HAV复制子，研究人员找到了2C核酸酶活性中心及关键氨基酸，证明了核糖核酸酶与ATP酶无关联，敲除核糖核酸酶活性严重损害HAV的复制效率。研究团队还发现EV71 2C、PV 2C、CVB 2C、FMDV 2C、EV-D68 2C和HRV 2C等一系列小RNA病毒2C均具有类似活性。核糖核酸酶活性在小RNA病毒复制中扮演的角色尚需在后续研究中阐明。

图. HAV 2C的晶体结构、保守结构域及其在ATP酶活性、病毒复制中的作用

该研究得到了中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2021-I2M-1-043）、国际基因工程与生物技术中心合作研究计划（ICGEB-CRP）（CRP/CHN19-02）和国家自然科学基金（82072291，81772207，81572005）等项目的资助。中国医学科学院病原生物学研究所崔胜研究员和德国海德堡大学Volker Lohmann教授为本文的共同通讯作者，崔胜课题组博士研究生陈埔、瑞士光源Justyna Wojdyla博士、海德堡大学博士研究生Ombretta Colasanti和崔胜课题组助理研究员李智剑为本文的共同第一作者。

论文链接：https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac671/6659853?searchresult=1