近日，国际著名杂志PNAS在线刊登了南开大学饶子和院士研究组的研究成果“Crimean-Congo hemorrhagic fever virus nucleoprotein reveals an endonuclease activity in the Bunyaviruses，”，文章中，研究人员通过X射线衍射的方法解析了克里米亚-刚果出血热病毒（CCHFV）核蛋白的三维结构，并首次发现其头部结构域具有特异性识别脱氧核糖核酸（DNA）的核酸内切酶活性。
克里米亚-刚果出血热（Crimean-Congo hemorrhagic fever， CCHF），在我国又称“新疆出血热”，是一类以蜱虫为主要传播媒介的恶性传染性疾病，能够引起人高热和内脏出血等症状。其致病病原体为克里米亚-刚果出血热病毒（CCHFV），分类学上属于负链RNA病毒布尼亚病毒科（Bunyaviridae）内罗病毒属（Nairovirus）。由于CCHF具有迅速传播、高致死率、暂无有效治疗性药物等特点，长期以来在亚、非、欧洲等广大地区都会出现大规模肆虐的疫情，对人类的生存健康构成了严重的威胁。由于这些特点，CCHFV也被认为是很可能被恐怖分子改造为生物武器的一类病原体，并被列入最高生物安全等级-第四级（BSL-4）的防护级别而受到严格管控。
常年以来，克里米亚-刚果出血热病毒的基础研究较为有限，因此一直是国际医学界及生物学界的神秘未知领域之一。研究人员解析了该病毒的关键蛋白-核蛋白的三维结构，发现其结构呈现出全新的折叠模式，由头部及杆部两个结构域共同组成了一个形似“网球拍”的结构；更为有趣的是，后续生化功能的研究表明该蛋白不同于普通病毒核蛋白单一的核酸保护功能，它的头部结构域还具有特异性识别脱氧核糖核酸（DNA）的核酸内切酶活性。
这一研究工作不仅首次报道了克里米亚-刚果出血热核蛋白的三维精细结构，阐明了其功能的独特性，而且拓展了对病毒核蛋白功能的认识，对于进一步深入研究病毒核蛋白的功能异同、结构生物学导向的病毒重新分类，以及针对该病毒引起的重大传染性疾病的防控都具有重要的意义。
美国科学院院刊在SCI综合科学类排名第三位，是与《自然》、《科学》齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，其收录的文章涵盖生物、物理和社会科学等领域，包括高水平的前沿研究报告、研究论文、学术评论、前瞻性展望等多种类型。
郭宇与王文明是该篇论文的主要完成者及共同第一作者，作为饶子和院士在南开大学培养的博士研究生，他们于2010年初加入天津市国际生物医药联合研究院进行更深入的学习研究工作，并逐渐参与到了传统生物化学实验室以外的新药发现、评价及开发阶段。得益于“院校联盟、协同创新”的合作模式，南开大学与天津市国际生物医药联合研究院联合培养了一批优秀的生物制药人才，取得了丰硕的科研与产业化成果。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1073/pnas.1200808109
PMC:
PMID:
Crimean–Congo hemorrhagic fever virus nucleoprotein reveals endonuclease activity in bunyaviruses
Yu Guoa,b,c,1, Wenming Wangb,c,1, Wei Jib,c, Maping Dengd, Yuna Sune, Honggang Zhoub,c, Cheng Yangb,c, Fei Dengd, Hualin Wangd, Zhihong Hud,2, Zhiyong Loua,2, and Zihe Raoa,b,c,e,2
Crimean–Congo hemorrhagic fever virus (CCHFV), a virus with high mortality in humans, is a member of the genus Nairovirus in the family Bunyaviridae, and is a causative agent of severe hemorrhagic fever (HF). It is classified as a biosafety level 4 pathogen and a potential bioterrorism agent due to its aerosol infectivity and its ability to cause HF outbreaks with high case fatality (∼30%). However, little is known about the structural features and function of nucleoproteins (NPs) in the Bunyaviridae, especially in CCHFV. Here we report a 2.3-Å resolution crystal structure of the CCHFV nucleoprotein. The protein has a racket-shaped overall structure with distinct “head” and “stalk” domains and differs significantly with NPs reported so far from other negative-sense single-stranded RNA viruses. Furthermore, CCHFV NP shows a distinct metal-dependent DNA-specific endonuclease activity. Single residue mutations in the predicted active site resulted in a significant reduction in the observed endonuclease activity. Our results present a new folding mechanism and function for a negative-strand RNA virus nucleoprotein, extend our structural insight into bunyavirus NPs, and provide a potential target for antiviral drug development to treat CCHFV infection.
