冠状病毒PLpro蛋白酶对泛素样分子的DUB活性

SARS冠状病毒基因组中非结构基因nsp3编码的木瓜样蛋白酶 (PLpro) 在病毒基因组复制及逃避宿主天然免疫中发挥重要作用，是研发抗病毒药物的重要靶标．SARS冠状病毒PLpro是一种病毒编码的去泛素化酶 (DUB)．为深入研究SARS冠状病毒 PLpro对泛素样分子 (ubiquitin-like protein，UBL) 的DUB特性，本研究构建缺失 PLpro N末端泛素样结构域 (Ubl) 和下游跨膜结构域 (TM) 的PLpro构建体（constructs），并构建3种缺失蛋白酶催化活性的突变体，检测PLpro对泛素样分子干扰素刺激基因15 (ISG15)及SUMO-1的作用．实验结果表明,PLpro和PLpro-TM 在细胞内具有很强的去ISG(DeISGylation) 活性；缺失PLpro N末端泛素样结构域(Ubl) 对PLpro 的去ISG15 活性没有影响；对PLpro蛋白酶活性位点C1651 和 H1812 突变后，PLpro-TM的去ISG15活性消失，而对D1826位点突变后不影响此活性．PLpro 不具有去SUMO (DeSUMOylation)活性，而PLpro-TM具有一定的去SUMO活性；PLpro催化活性相关的3个关键氨基酸残基 Cys-His-Asp突变后对去SUMO活性有一定的影响．研究结果提示，SARS PLpro除了具有DUB的活性，还具有体内去ISG活性和去SUMO活性；PLpro蛋白酶活性与其去ISG活性之间有一定相关性；PLpro去SUMO-1 活性具有TM 依赖性．SARS冠状病毒PLpro 对泛素样分子作用特性的研究为阐明病毒逃避宿主天然免疫机制和开发新型抗病毒药物提供重要的理论依据．

Deubiquitinase Activities of Papain-like Protease from Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) Coronavirus against Ubiquitin-like Proteins

SARS coronavirus papain-like protease(PLpro) is responsible for the proteolytic processing of pp1a(1ab) amino terminus to release nsp1,nsp2 and nsp3,and plays an important regulatory role in the assembling of SARS coronavirus replicase complex and the escape from host innate immunity.SARS PLpro has been reported of in vitro deubiquitinase(DUB) activity,but the characteristics and functions of the DUB activity are poorly understood.In this study,we first constructed several PLpro mutation constructs with N-t...