武漢病毒所關于荊門蜱蟲病毒與黃病毒的比較研究獲進展

　　荊門病毒是近十年來在世界各地陸續被發現的一類分節段的正鏈RNA病毒，因其代表種荊門蜱蟲病毒（JMTV）最早在湖北省荊門地區的一種微小扇頭蜱樣本中分離得到而得名。2018年至今，陸續在有發熱頭疼癥狀或有過被蜱蟲叮咬經歷的患者血液樣本中檢測到荊門病毒，其基因組特征亦趨于多樣化，對人類健康具有現實和潛在的威脅，已引起國內外廣泛關注。

　　基因組序列分析表明荊門病毒與黃病毒科黃病毒屬的成員如登革病毒具有較近的親緣關系，但與單節段的黃病毒基因組不同，荊門病毒的基因組分為多個節段，如JMTV的基因組有4個節段，其中節段1和節段3分別編碼非結構蛋白NSP1和NSP2，分別與黃病毒的兩個非結構蛋白NS5和NS3具有同源性。和黃病毒NS5類似，NSP1是N端甲基轉移酶和C端依賴RNA的RNA聚合酶（RdRP）的融合蛋白，在病毒基因組復制和mRNA轉錄等過程中發揮核心作用，也是理想的抗病毒藥物靶標。

　　中國科學院武漢病毒研究所研究員鄧菲、青年研究員沈姝團隊長期從事蜱蟲攜帶和傳播的病原資源挖掘和病原特性研究，該團隊前期在云南省的微小扇頭蜱樣本中分離得到了一株JMTV，通過與長期從事病毒RdRP研究的武漢病毒所研究員龔鵬、青年研究員吳繼芹團隊合作，成功解析了分辨率為1.8埃的JMTV NSP1 RdRP區的晶體結構，通過與多種黃病毒RdRP的結構進行比較，發現兩者氨基酸等同性雖較低（低于30%），但三維結構高度相似，同樣呈環繞式杯狀右手形態，整體相對于黃病毒RdRP更加緊湊，且其甲基轉移酶-RdRP連接區和基序B-基序C連接區的長度與形態與黃病毒科的代表性RdRP的對應區域均不同。合作團隊針對JMTV NSP1和黃病毒科的三種代表性RdRP（黃病毒屬的登革病毒NS5、肝炎病毒屬的丙型肝炎病毒NS5B和瘟病毒屬的經典豬瘟病毒NS5B）開展了RdRP酶學性質的比較研究，發現在以二核苷酸和NTP來引發合成時，NSP1和丙型肝炎病毒NS5B類似，會產生長度為三個核苷的流產性產物，而這一現象在另外兩種黃病毒科RdRP中未被觀測到。此外，相對于黃病毒科的RdRP，NSP1更傾向于利用較短的引物（如二核苷酸）引發合成以及從模板末端（相對于從模板內部位點）引發合成，表現出非常嚴謹的引發調控模式。通過比較全長形式的NSP1和登革病毒NS5及僅含RdRP的兩種蛋白的酶學性質，研究發現NSP1的甲基轉移酶對RdRP實現合成-延伸的轉換可起到輔助作用，而登革病毒的甲基轉移酶對該轉換作用影響較小。這項研究既為荊門病毒-黃病毒的親緣關系提供了進一步證據，也為研究這兩類病毒的轉錄復制機制和發展抗病毒藥物提供了重要基礎。

　　近日，相關成果以A jingmenvirus RNA-dependent RNA polymerase structurally resembles the flavivirus counterpart but with different features at the initiation phase為題，發表在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、湖北省自然科學基金等的支持。

JMTV RdRP結構特征

JMTV RdRP的特征性酶學性質