Nature子刊|我国科学家揭示非洲猪瘟病毒DNA连接酶的分子机制

iNature：非洲猪瘟病毒(ASFV)具有传染性，可引起猪的高致命性疾病。ASFV DNA连接酶(AsfvLIG)是迄今为止发现的最易出错的连接酶之一，它催化ASFV DNA修复过程中的DNA连接反应，在病毒基因组的诱变中起着重要作用。

2019年1月23日，复旦大学甘建华,李继喜及四川大学/佐治亚州立大学Huang Zhen共同通讯等在Nature Communications 上发表题为“Structure of the error-prone DNA ligase of African swine fever virus identifies critical activesite residues”的文章，报道了四个独特的活性位点残基(AD结构域的Asn 153和Leu 211；OB结构域的Leu 402和Gln 403)对AsfvLIG的催化效率至关重要。

非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种双链DNA病毒，具有高度的传染性，可在家猪和野猪中引起致命的疾病。ASFV基因组的大小在170到190 kb之间，编码150多个蛋白质，这些蛋白质参与了ASFV生命周期的各个阶段，包括基因表达、DNA复制、病毒组装、进入宿主细胞和抑制宿主免疫应答。AsfvLIG由419个氨基酸组成，是迄今发现的最小的DNA连接酶之一。AsfvLIG在中心有一个腺苷化结构域(AD)，在C端有一个OB折叠结构域(OB)；AD和OB结构域在同源蛋白中都是保守的。除了AD和OB结构域外，许多DNA连接酶都有一个DNA结合域(DBD)，这对于底物结合和连接过程至关重要，而AsfvLIG的N端区域(NTD)与其他连接酶DBD结构域没有相似之处。

AsfvLIG的结构示意图

AsfvLIG包含四个独特的残基，包括AD域的Asn 153和Leu 211，以及OB结构域的Leu 402和Gln 403。虽然他们不参与直接催化过程，这些残基可能与其相应的NTD或DBD结构域协同工作，这些位点残基对缺口的识别和催化效率有着重要的意义。

该文章发现的4种独特的结构特征可以作为小分子设计的潜在靶点，这可能会损害ASFV的基因组修复，并有助于今后对抗这种病毒。

该项目得到了国家自然科学基金（31870721,31470724,31670878,21572146,21761132029）和中国重点研发项目（2016YFA0500600），四川省重点研发项目（2018NZ0151）资助项目。