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タイトルStructures of influenza A virus RNA polymerase offer insight into viral genome replication.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 573, Issue 7773, Page 287-290, Year 2019
掲載日2019年9月4日
著者Haitian Fan / Alexander P Walker / Loïc Carrique / Jeremy R Keown / Itziar Serna Martin / Dimple Karia / Jane Sharps / Narin Hengrung / Els Pardon / Jan Steyaert / Jonathan M Grimes / Ervin Fodor /
PubMed 要旨Influenza A viruses are responsible for seasonal epidemics, and pandemics can arise from the transmission of novel zoonotic influenza A viruses to humans. Influenza A viruses contain a segmented ...Influenza A viruses are responsible for seasonal epidemics, and pandemics can arise from the transmission of novel zoonotic influenza A viruses to humans. Influenza A viruses contain a segmented negative-sense RNA genome, which is transcribed and replicated by the viral-RNA-dependent RNA polymerase (FluPol) composed of PB1, PB2 and PA subunits. Although the high-resolution crystal structure of FluPol of bat influenza A virus has previously been reported, there are no complete structures available for human and avian FluPol. Furthermore, the molecular mechanisms of genomic viral RNA (vRNA) replication-which proceeds through a complementary RNA (cRNA) replicative intermediate, and requires oligomerization of the polymerase-remain largely unknown. Here, using crystallography and cryo-electron microscopy, we determine the structures of FluPol from human influenza A/NT/60/1968 (H3N2) and avian influenza A/duck/Fujian/01/2002 (H5N1) viruses at a resolution of 3.0-4.3 Å, in the presence or absence of a cRNA or vRNA template. In solution, FluPol forms dimers of heterotrimers through the C-terminal domain of the PA subunit, the thumb subdomain of PB1 and the N1 subdomain of PB2. The cryo-electron microscopy structure of monomeric FluPol bound to the cRNA template reveals a binding site for the 3' cRNA at the dimer interface. We use a combination of cell-based and in vitro assays to show that the interface of the FluPol dimer is required for vRNA synthesis during replication of the viral genome. We also show that a nanobody (a single-domain antibody) that interferes with FluPol dimerization inhibits the synthesis of vRNA and, consequently, inhibits virus replication in infected cells. Our study provides high-resolution structures of medically relevant FluPol, as well as insights into the replication mechanisms of the viral RNA genome. In addition, our work identifies sites in FluPol that could be targeted in the development of antiviral drugs.
リンクNature / PubMed:31485076 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度3.01 - 4.34 Å
構造データ

EMDB-4660, PDB-6qwl:
Influenza B virus (B/Panama/45) polymerase Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

EMDB-4661, PDB-6qx3:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter and Nb8205
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.79 Å

EMDB-4663, PDB-6qx8:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of heterotrimer in complex with 5' cRNA promoter
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.07 Å

EMDB-4664:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of Hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.34 Å

EMDB-4666, PDB-6qxe:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase dimer of hetermotrimer in complex with 3'5' cRNA promoter and Nb8205
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.15 Å

EMDB-4986, PDB-6rr7:
Influenza A virus (A/NT/60/1968) polymerase Heterotrimer bound to 3'5' vRNA promoter and capped RNA primer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.01 Å

PDB-6qnw:
Influenza A Polymerase Heterotrimer Human H3N2 Northern Territory 1968
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.31 Å

PDB-6qpf:
Influenza A virus Polymerase Heterotrimer A/duck/Fujian/01/2002(H5N1)
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.634 Å

PDB-6qpg:
Influenza A virus Polymerase Heterotrimer A/nt/60/1968(H3N2) in complex with Nanobody NB8205
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.34 Å

由来
  • Influenza B virus (B/Panama/45/1990) (B型インフルエンザウイルス)
  • influenza a virus (A型インフルエンザウイルス)
  • influenza b virus (strain b/panama/45/1990) (B型インフルエンザウイルス)
  • influenza a virus (a/nt/60/1968(h3n2)) (A型インフルエンザウイルス)
  • lama glama (ラマ)
  • influenza a virus (strain a/hong kong/1/1968 h3n2) (A型インフルエンザウイルス)
  • influenza a virus (strain a/northern territory/60/1968 h3n2) (A型インフルエンザウイルス)
  • Influenza A virus (A/nt/60/1968(H3N2))
  • spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
  • influenza a virus (a/northern territory/60/1968(h3n2)) (A型インフルエンザウイルス)
  • camelidae (ラクダ科)
キーワードCryoelectron Microscopy (低温電子顕微鏡法) / Crystallization (結晶化) / Genome, Viral (ゲノム) / Influenza A Virus, H3N2 Subtype (A型インフルエンザウイルス) / Influenza A Virus, H5N1 Subtype (A型インフルエンザウイルス) / Models, Molecular / Protein Structure, Tertiary (タンパク質構造) / RNA Replicase (RNA依存性RNAポリメラーゼ) / Single-Domain Antibodies / Virus Replication / RNA BINDING PROTEIN (RNA結合タンパク質) / Influenza A (A型インフルエンザウイルス) / RNA polymerase (RNAポリメラーゼ) / Influenza polymerase / Influenza dimer / RDRP (RNA依存性RNAポリメラーゼ) / Nanobody (ナノボディ) / antiviral inhibitor

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2020年8月12日: New: 新型コロナ情報

New: 新型コロナ情報

  • 新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: New: 新型コロナ情報

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2019年7月5日: テキストデータのダウンロード

テキストデータのダウンロード

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語"EMD-"は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか? / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:PDBeのEMDBサイト / PDBjへお問い合わせ

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2018年2月20日: 2018年2月20日のPDBj & BINDS 合同講習会の資料

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