非洲豬瘟病毒（ASFV）是唯一的Asfarviridae家族病毒。ASFV具有很強的傳染性，能導致受感染豬的高度死亡，對全球的豬飼養業都是一種巨大的威脅。我國是生豬養殖和豬肉生產第一大國，ASFV被我國農業部門列為A類傳染病，其防控一直是我國農業部門的工作重點之一。然而，ASFV還是於2018年入侵了我國，導致了巨大的經濟損失。ASFV是最複雜的DNA病毒之一，其基因組編碼了150多種蛋白，涉及了ASFV生命循環的多個過程。甘建華課題組前期報道了ASFV 來源的DNA聚合酶AsfvPolX（Plos Biology, 2017）、DNA連接酶AsfvLIG（Nature Communications, 2019）以及核酸內切酶AsfvAP（Cell Discovery, 2021）的結構，闡明了ASFV DNA修複通路工作的具體機製。但參與ASFV的DNA複製、基因表達、病毒顆粒組裝、宿主細胞侵染以及宿主防禦逃逸等通路蛋白質的結構報道的還非常少，這些結構的缺乏阻礙了我們對ASFV生命循環的全麵理解，也在很大程度上妨礙了ASFV診斷和治療藥物的研發。

2023年8月17日，狗万外围充值 甘建華課題組在Nucleic Acids Research上發表了題為“Structures and implications of the C962R protein of African swine fever virus”的文章，報道了非洲豬瘟病毒來源的C962R蛋白與DNA複合物的結構，闡明了C962R催化DNA解旋以及DNA引物合成的分子機製。

C962R是ASFV DNA複製通路中的關鍵蛋白之一，在ASFV病毒株中高度保守。盡管C962R的敲除不能完全阻斷ASFV的複製，卻可以有效延緩受感染豬的臨床症狀的發生。論文研究顯示C962R為多結構域蛋白，其N端的AEP結構域負責新生DNA的從頭合成及延伸，而其SF3 Helicase結構域則負責ATP分子的水解以及雙鏈DNA的解旋。不同於常規的SF3 Helicase家族蛋白，C962R蛋白為環狀的12聚體，由兩個6聚體head-to-head互作形成。DNA底物的入口處於6聚體的結合界麵處，DNA非模版鏈的3’端可通過此入口進入C962R結構中心的孔道，利用SF3 Helicase結構域水解ATP、驅動蛋白質構象的變化以及DNA的解旋。盡管不參與直接的催化和解旋，C962R的PriCT2、D5_N以及Tail結構域參與DNA的結合，其構象變化對DNA解旋以及新生DNA的從頭合成發揮了調控作用。C962R的DNA解旋和合成機製相對保守，但是在Tail等結構域的折疊方式上則與同源蛋白有明顯的區別。

除了C962R蛋白外，ASFV的複製通路還包括了DNA聚合酶、拓撲異構酶、dUTPase以及PCNA等蛋白。PCNA在生物體中高度保守，盡管不具有催化功能，PCNA可以通過與其他蛋白互作，提高互作蛋白的催化效率，在DNA複製、修複以及其他DNA相關的通路中發揮了重要的調控作用。AsfvPCNA與同源蛋白的序列相似性非常低，其具體的結構和功能還沒有得到充分的驗證。為了全麵了解ASFV DNA複製的過程，甘建華課題組同樣對AsfvPCNA展開了研究，相關的結果於2023年8月3日發表在Journal of Viology雜誌上，題為 “Structural and functional studies of PCNA from African swine fever virus”.

文章的研究結果顯示AsfvPCNA蛋白由兩個相似的結構域（Domain I和II）組成，其連接區域（IDCL）含有兩個短的螺旋。與同源蛋白類似，AsfvPCNA主要以三聚體形式存在，其中心的孔道富含堿性氨基酸，可以像夾子一樣卡在雙鏈DNA上，並沿著DNA滑動。體外生化實驗顯示，AsfvPCNA具有很強的雙鏈DNA結合能力，其獨特的IDCL在AsfvLIG等互作蛋白的識別過程中發揮了作用，可以阻止互作蛋白從DNA上脫落，進而顯著地提高其催化效率。

綜上所述，盡管ASFV的DNA複製通路蛋白遵循經典的催化機製，這些蛋白可能含有一些獨特的結構特征，為ASFV特異性的小分子抑製劑的開發及應用提供了基礎。

課題研究受到國家自然科學基金麵上項目的資助。狗万外围充值 邵誌偉博士為論文的第一作者，甘建華教授為論文的通訊作者。

原文鏈接：

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkad677

 https://journals.asm.org/doi/10.1128/jvi.00748-23