RNA复制酶

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RNA复制酶（RNA replicase）或名RNA依赖性RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase），缩写 RdRp 或 RDR，系一类能以RNA为模板复制RNA的酶。值得注意的是，这类酶与以DNA为模板合成RNA的RNA聚合酶（在转录中扮演重要角色的酶）不是同一类酶。

RNA复制酶 RNA-dependent RNA polymerase
RNA复制酶的结构PDB 3PHU.[1]
命名 系统命名 缩写
识别码
EC编号	2.7.7.48
CAS号	9026-28-2
数据库
IntEnz	IntEnz浏览
BRENDA（英语：BRENDA）	BRENDA入口
ExPASy（英语：ExPASy）	NiceZyme浏览
KEGG	KEGG入口
MetaCyc（英语：MetaCyc）	代谢路径
PRIAM（英语：PRIAM_enzyme-specific_profiles）	概述
PDB	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
基因本体	AmiGO / EGO
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RNA dependent RNA polymerase
鉴定
标志	RdRP_1
Pfam	PF00680（旧版）
Pfam宗系	CL0027（旧版）
InterPro（英语：InterPro）	IPR001205
SCOP（英语：Structural Classification of Proteins）	2jlg / SUPFAM
现有可用的蛋白结构： Pfam 结构（旧版） / ECOD PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum（英语：PDBsum） 结构概要

RNA-directed RNA polymerase, flaviviral
鉴定
标志	RNA_pol_flaviviral
Pfam	PF00972（旧版）
InterPro（英语：InterPro）	IPR000208
现有可用的蛋白结构： Pfam 结构（旧版） / ECOD PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum（英语：PDBsum） 结构概要

HCV NS5B RdRP stalled 4WTG

RNA复制酶对于那些反义RNA病毒（例如流感病毒）的增殖来说，是一种至关重要的蛋白质^[2][3]。RNA复制酶能合成一条RNA单链的互补链^[4][5]。

历史

病毒 RdRps 是在 1960 年代早期通过对脑膜炎病毒和脊髓灰质炎病毒的研究发现的，当时观察到这些病毒对放线菌素不敏感，放线菌素是一种抑制细胞 DNA 指导的 RNA 合成的药物。 这种缺乏敏感性表明有一种病毒特异性酶可以从RNA模板而不是从DNA模板复制RNA。

分布

RdRps在整个病毒中高度保守，甚至与端粒酶有关，尽管截至2009年这是一个持续存在的问题^[6]。这种相似性导致推测病毒 RdRps 是人类端粒酶的祖先。

RdRp 最著名的例子是脊髓灰质炎病毒。

结构

所有的RNA复制酶和不少RNA聚合酶都有一个折叠结构。这个折叠结构与三个亚结构域相连。上面三个结构域的形状和人的右手想像，因而分别被称为“四指”（fingers）、“手掌”（palm）、“拇指”（thumb）^[7]。其中，只有手掌亚结构域有一个由四条反向平行的多肽链构成的β-折叠结构和两个α-螺旋结构，在各类RNA复制酶中高度保守。其中，手掌亚结构域有三个高度保守的基元（A、B，以及C）。基元A（D-x(4,5)-D）和基元C（GDD）在空间上并列。这两个基元中的天冬氨酸残基与镁离子和锰离子相连。而B基元中的天冬酰胺残基则与在脱氧三磷酸核苷中选三磷酸核糖核苷的过程有关，上述过程可以确保合成的是RNA而不是DNA^[8]。RNA复制酶的结构域的组织形式保守^[9]，其催化中心也是一样。RNA复制酶的催化中心是由一系列包含保守的氨基酸残基的基元组成的，即使在同源性不高的编码序列下也保守。

参考

1. Akutsu, M; Ye, Y; Virdee, S; Chin, JW; Komander, D. Molecular basis for ubiquitin and ISG15 cross-reactivity in viral ovarian tumor domains. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. February 2011, 108 (6): 2228–33. PMC 3038727 . PMID 21266548. doi:10.1073/pnas.1015287108.
2. Koonin EV, Gorbalenya AE, Chumakov KM. Tentative identification of RNA-dependent RNA polymerases of dsRNA viruses and their relationship to positive strand RNA viral polymerases. FEBS Lett. July 1989, 252 (1–2): 42–6. PMID 2759231. doi:10.1016/0014-5793(89)80886-5.
3. Zanotto PM, Gibbs MJ, Gould EA, Holmes EC. A reevaluation of the higher taxonomy of viruses based on RNA polymerases. J. Virol. September 1996, 70 (9): 6083–96. PMC 190630 . PMID 8709232.
4. Jin, Z; Leveque, V; Ma, H; Johnson, K. A.; Klumpp, K. Assembly, purification, and pre-steady-state kinetic analysis of active RNA-dependent RNA polymerase elongation complex. Journal of Biological Chemistry. 2012, 287 (13): 10674–83. PMC 3323022 . PMID 22303022. doi:10.1074/jbc.M111.325530.
5. Kao CC, Singh P, Ecker DJ. De novo initiation of viral RNA-dependent RNA synthesis. Virology. September 2001, 287 (2): 251–60. PMID 11531403. doi:10.1006/viro.2001.1039.
6. Suttle CA. Viruses in the sea. Nature. September 2005, 437 (7057): 356–61. Bibcode:2005Natur.437..356S. PMID 16163346. S2CID 4370363. doi:10.1038/nature04160.
7. Hansen JL, Long AM, Schultz SC. Structure of the RNA-dependent RNA polymerase of poliovirus. Structure. August 1997, 5 (8): 1109–22. PMID 9309225. doi:10.1016/S0969-2126(97)00261-X.
8. Gohara DW, Crotty S, Arnold JJ, Yoder JD, Andino R, Cameron CE. Poliovirus RNA-dependent RNA polymerase (3Dpol): structural, biochemical, and biological analysis of conserved structural motifs A and B. J. Biol. Chem. August 2000, 275 (33): 25523–32. PMID 10827187. doi:10.1074/jbc.M002671200.
9. O'Reilly EK, Kao CC. Analysis of RNA-dependent RNA polymerase structure and function as guided by known polymerase structures and computer predictions of secondary structure. Virology. December 1998, 252 (2): 287–303. PMID 9878607. doi:10.1006/viro.1998.9463.

外部链接

• 生物学主题

• 医学主题词表（MeSH）：RNA+Replicase
• EC 2.7.7.48