口蹄疫病毒3C蛋白酶结构及其功能在抗病毒药物中的探讨.pdfVIP

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，２８（６ｓ）：２４７～２５０ 口蹄疫病毒３Ｃ蛋白酶结构及其功能 在抗病毒药物中的探讨 １ ２ ２ １ １ １ １ 刘　萍 　丛国正 　常惠芸 　刘学荣 　牟克斌 　黄银君 　卫广森 （１中农威特生物科技股份有限公司　兰州　７３００４６　２中国农业科学院兰州兽医研究所 家禽疫病病原生物 学国家重点实验室农业部畜禽病毒学重点开放实验室 国家口蹄疫参考实验室　兰州　７３００４６） 摘要　３Ｃ蛋白酶在口蹄疫病毒复制过程中起重要作用，尤其是对多聚蛋白的裂解作用。研究其 结构、裂解机制以及切割方式，能更好的了解其在病毒复制中的作用和生物学功能。对阐明口蹄 疫病毒３Ｃ蛋白酶基于其结构而进行的药物设计有重要现实意义。 关键词　口蹄疫病毒　３Ｃ蛋白酶　结构和功能　裂解机制　抗病毒药物 中图分类号　Ｓ８５２６５ 　　口蹄疫（ＦＭＤ）是感染偶蹄动物的一种急性、热性 虽然对ＦＭＤＶ３Ｃ蛋白的功能有一定的研究，但有关蛋 传染病，主要感染牛、羊、猪和骆驼等主要家畜及野生 白裂解的详细情况及其在病毒感染中的真正作用仍不 ［１］ 动物在内的８０多种动物 。尽管该病致死率不高，但 是很清楚，颇有研究的必要。 家畜感染后生产力下降以及引起动物及动物畜产品贸 １　ＦＭＤＶ３Ｃ蛋白酶的结构和裂解机制 易限制，造成严重经济损失。且该病传播迅速、流行范 围广、感染率高，因此必须采取可行的措施进行控制和 　　３Ｃ蛋白酶是口蹄疫病毒的一种编码蛋白酶，主要 ［２］ 隔离 。由于口蹄疫病毒疫苗的使用在技术和政治上 参与剪切病毒多聚蛋白。在构象上几乎与丝氨酸蛋白 都面临着某些严峻的挑战，其流行和危害给世界许多 酶原体胰凝蛋白酶的折叠结构相似。３Ｃ蛋白酶是通过 国家的畜牧业造成巨大经济损失。为控制本病的流 一个小的连接子连接成的６条 －折叠桶组成，一个 β β 行，许多国家成立了专门的研究和预防机构。目前根 －折叠桶的轴与另一个 －折叠桶大约成９０度，在蛋 β 据对病毒分子的复制及其机理方面的了解，选择控制 ［９，１０］ 白表面的两个桶之间是由氨基酸结合的 。早期的 其发病机制成为研究的热点。 晶体结构表明，其他小 ＲＮＡ病毒３Ｃ蛋白酶是两条与 　　口蹄疫病毒（ＦＭＤＶ）是小ＲＮＡ病毒科口蹄病毒属 丝氨酸结合缝折叠成带状结构，而 ＦＭＤＶ３Ｃ则不同。 的成员，其基因组为单股正链线型 ＲＮＡ基因，可直接 研究表明，基因突变产生的不同晶体结构提示 带在 β ［３，４］ 作为ｍＲＮＡ，并以此为模板进行负链的复制 。基因 ＦＭＤＶ３Ｃ结构中很保守，但 带的残基１３８～１５０具有 β ［５］ 组全长８５００个核苷酸 。小ＲＮＡ病毒科除口蹄疫病 一定程度的可变性，它与丝氨酸活性位点的直接接