近日，我校化學化工與生物工程沐鸣陸昌瑞教授課題組在核酸領域頂級期刊《核酸研究》（Nucleic Acidsb Research,IF=11.2）發表題為“ATP/ADP modulates gp16–pRNA conformational change in the Phi29 DNA packaging motor”的最新研究成果🐀。該項研究首次獲得病毒基因組包裝馬達末端的結構信息，捕獲到其結合ATP/ADP所發生的構象變化，為臨床治療和藥物設計提供可靠的理論基礎，進而為病毒感染的診斷和治療提供新思路、新靶點。我校博士生蔡汝潔為第一作者🤲🏻，陸昌瑞教授和康奈爾大學Ailong Ke教授並列通訊作者。沐鸣平台化學化工與生物工程沐鸣為第一單位。

雙鏈DNA病毒（如乙肝、天花、乳頭瘤和皰疹等）嚴重危害人類健康👉，而對其感染的診斷和治療至今仍是當今生物醫學界的難點。雙鏈DNA病毒的成熟與增殖依賴於其基因組的包裝，而這一基因組的包裝機製目前尚不明確🦌。由於構象復雜🍮、組分多、缺乏對稱性等原因🆗，目前尚未有雙鏈DNA病毒基因組包裝馬達（pRNA）末端的結構報道🧑🏼‍🔧，同時對於其和ATPase（gp16）相互作用情況以及包裝過程中所發生的構象變化了解甚微🫃🏽，嚴重阻礙了對病毒包裝原理的進一步了解。陸昌瑞教授研究團隊針對以上難點開展了相關研究😕🌎，通過晶體衍射👷‍♀️💂、小角散射技術（SAXS）並結合SHAPE化學探測法首次全面解析出核酸與蛋白復合物的結構和構象信息。

研究表明，包裝馬達末端核酸蛋白復合體pRNA-gp16特異性結合，組成“Z”形復合物。當ATP與復合物結合時🌴，pRNA末端domain II向DNA通道靠攏，組成密閉桶狀五元環結構；當ADP與pRNA-gp16復合物結合時，pRNA domain II向外側移動。根據pRNA-gp16復合物在結合ATP/ADP前後所發生的構象變化進一步說明了pRNA末端在噬菌體包裝過程中具有重要作用，可通過操控pRNA domain II的位置協助DNA的特異性識別並促進DNA運動。

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkz692/5545366