Nature:华人学者一作!看清流感病毒“打劫”细胞的全过程——关键复合物结构破解40年谜题,开辟广谱新药之路
来源:iNature 2026-03-07 15:13
该研究展示了 FluPol 与正在转录的 Pol II 以及在预切割状态下的延伸因子 DSIF 结合的冷冻电子显微镜结构。
流感是一种急性呼吸道疾病,每年会导致 29 万至 65 万人死亡。流感是由甲型或乙型流感病毒引起的,这些病毒在温带地区以季节性流感的形式传播。然而,罕见的动物源性传播可能会引发具有高死亡率和巨大经济损失的流感大流行。目前存在一种担忧,即奶牛对禽类 H5N1 病毒株的意外易感性可能成为引发新流感大流行的途径。
流感病毒是分段的负链 RNA 病毒,能感染人类的呼吸道上皮细胞。感染后,八种病毒核糖核蛋白会释放到细胞质中,并被导入细胞核,在那里病毒基因转录为 mRNA 并进行病毒基因组的复制发生。每个病毒核糖核蛋白都包含一个被病毒核蛋白的多个拷贝和一个病毒 RNA 依赖性 RNA 聚合酶(FluPol)的一个拷贝所包封的基因片段。FluPol 由亚基 PA、PB1 和 PB2 组成,并已进行了结构分析。

流感病毒的 mRNA 具有稳定性,并且能够进行核内输出和翻译,这是因为它们在一种称为“帽抢夺”的过程中获得了 5'帽结构。在帽抢夺过程中,病毒的 RNA 依赖性 RNA 聚合酶(FluPol)与宿主 RNA 聚合酶 II(Pol II)以及正在形成的转录产物相结合。随后,FluPol 的内切核酸酶会切割一个带有帽结构的 RNA 片段,该片段随后作为病毒基因转录的引物。

文章模式图(图源自Nature )
2026年3月4日,德国马克斯·普朗克研究所Patrick Cramer团队(Li Delong为共同第一作者)在Nature 在线发表题为“Mechanism of co-transcriptional cap snatching by influenza polymerase”的研究论文,该研究展示了 FluPol 与正在转录的 Pol II 以及在预切割状态下的延伸因子 DSIF 结合的冷冻电子显微镜结构。该结构显示,FluPol 直接与 Pol II 和 DSIF 相互作用,使 FluPol 内切核酸酶结构域靠近 Pol II 的 RNA 出口通道。
这些相互作用对于 FluPol 的内切核酸酶活性和细胞中的 FluPol 活性至关重要。另一个结构是在帽抢夺后被捕获的结构,它表明被切割的带有帽结构的 RNA 在 FluPol 中重新排列,将带有帽的 RNA 3'端导向 FluPol 聚合酶活性位点,以启动病毒转录。总之,该研究结果提供了 FluPol 在转录的同时进行帽抢夺的分子机制。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-026-10189-0
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