2012年8月24日 讯 /生物谷BIOON/ --通过发现某些病毒能利用宿主细胞进行复制,加州大学欧文分校的微生物学家发现了一种新的方法来治疗病毒性疾病如脑膜炎、脑炎、肝炎等。加州大学欧文分校的微生物学家与荷兰学者合作,发现某些RNA病毒能劫持人体细胞的关键DNA修复机制来生成自身复制增殖所必须的遗传物质。
多年来,科学家们已经知道病毒依赖其宿主细胞所提供的功能来增加自身数量,但加州大学欧文分校微生物学和分子遗传学教授Bert Semler揭示了含有RNA的小核糖核酸病毒是如何识别利用一种DNA修复酶来实现上述目的的。研究结果发表在8月20日的PNAS杂志上。RNA病毒有核糖核酸作为它们的遗传物质(而不是脱氧核糖核酸或DNA)。典型的RNA病毒引起的人类疾病包括传染性非典型肺炎、流感、丙型肝炎、西尼罗河热、感冒和脊髓灰质炎等。
加州大学欧文分校的微生物学家和荷兰研究人员研究了一组RNA病毒,称为小核糖核酸病毒,利用生化净化方法和激光共聚焦显微镜探究了它们是如何利用DNA修复酶TDP2来促进自身的复制过程。这些结果具有重要意义,因为所有已知的小RNA病毒都存在该DNA修复酶的作用靶点,尽管事实上,小RNA病毒的遗传物质组成是RNA,而不是DNA。他补充说,针对宿主细胞为病毒复制所提供的功能,而不是病毒本身,那么抗病毒药物耐药性的主要挑战可能会被解决。
作为它们的生存机制,RNA病毒经常会发生变异,药物通常会随着时间的推移变得无效。例如艾滋病毒就存在快速变异,因此有必要采用一些抗病毒剂的组合疗法。阻断RNA病毒劫持DNA修复酶的药物可解决耐药性问题。Semler实验室计划筛选抑制这个过程的候选药物的以治疗普通感冒等疾病。(生物谷:Bioon.com)
编译自:Microbiologists Find New Approach to Fighting Viral Illnesses
doi:10.1073/pnas.1208096109
PMC:
PMID:
An RNA virus hijacks an incognito function of a DNA repair enzyme
Richard Virgen-Slanea, Janet M. Rozovicsa, Kerry D. Fitzgeralda, Tuan Ngob, Wayne Choub, Gerbrand J. van der Heden van Noortc, Dmitri V. Filippovc, Paul D. Gershonb, and Bert L. Semlera,1
A previously described mammalian cell activity, called VPg unlinkase, specifically cleaves a unique protein–RNA covalent linkage generated during the viral genomic RNA replication steps of a picornavirus infection. For over three decades, the identity of this cellular activity and its normal role in the uninfected cell had remained elusive. Here we report the purification and identification of VPg unlinkase as the DNA repair enzyme, 5′-tyrosyl–DNA phosphodiesterase-2 (TDP2). Our data show that VPg unlinkase activity in different mammalian cell lines correlates with their differential expression of TDP2. Furthermore, we show that recombinant TDP2 can cleave the protein–RNA linkage generated by different picornaviruses without impairing the integrity of viral RNA. Our results reveal a unique RNA repair-like function for TDP2 and suggest an unusual role in host–pathogen interactions for this cellular enzyme. On the basis of the identification of TDP2 as a potential antiviral target, our findings may lead to the development of universal therapeutics to treat the millions of individuals afflicted annually with diseases caused by picornaviruses, including myocarditis, aseptic meningitis, encephalitis, hepatitis, and the common cold.