『Couverture』Ning Gao/Ning Li de l'Université de Pékin révèle des informations structurelles sur l'assemblage et le mécanisme du complexe ADN polymérase MPXV !

Volume 83, numéro 23 7, décembre 2023

Xiao Han Wang¹ ，Liangwen Ma^1,2 ，Ningning Li,^1,2,*，Ning Gao^1,2,3,4,*

Processus de conception de couverture

Cette couverture est conçue avec une idée claire, et le processus de réplication de l'ADN de l'ADN polymérase F8 du virus de la variole du singe à l'aide des facteurs viraux A22, E4 et H5 est intelligemment transformé en une image visuelle. Les deux vignes entrelacées en spirale représentent respectivement le brin d’ADN matrice et le brin d’ADN naissant du génome viral, ce qui démontre graphiquement la transmission de l’information génétique au cours du processus de réplication de l’ADN.
Les concepteurs ont utilisé des combinaisons de couleurs vives pour transformer le mécanisme biomoléculaire en art visuel. Le brin d’ADN matrice est présenté comme une vigne de couleur foncée, tandis que le brin d’ADN naissant est de couleur claire, ce qui rend la distinction entre les deux plus évidente. Dans le même temps, l'utilisation de différentes couleurs rend l'ensemble du design plus vivant et plus vivant, ce qui renforce l'intérêt des lecteurs pour la lecture.
De plus, le choix de la couleur de fond de la couverture est également unique. Le fond vert clair rend l’ensemble du design plus frais et naturel et complète le thème. Ce choix de couleurs met non seulement en valeur le thème, mais donne également à l’ensemble du design un aspect plus harmonieux et unifié.
Dans l’ensemble, la conception de la couverture de Molecular Cell est certainement une tentative réussie. Il révèle le processus mystérieux de réplication de l'ADN du virus de la variole du singe avec une perspective unique et un langage graphique vif, et en même temps, il montre les idées ingénieuses et les compétences exquises du concepteur. Cette conception transmet non seulement des connaissances scientifiques, mais offre également un nouveau plaisir artistique. Il combine avec succès la science et l'art, nous permettant d'avoir une compréhension plus profonde de la recherche biomédicale tout en en profitant. Finalement, la couverture a été hautement reconnue par les enseignants et les éditeurs du journal et a été publiée avec succès !

La couverture de ce numéro de Cellule moléculaire c'est l'article"Aperçu structurel de l'assemblage et du mécanisme du complexe ADN polymérase du virus mpox F8-A22-E4-H5"par Professeur Ning Gao et Chercheur associé Ningning Li depuis Université de Pékin.

Depuis son apparition en mai 2022, le virus de la variole du singe s'est propagé rapidement dans le monde entier, représentant une menace sérieuse pour la santé humaine. Le virus de la variole du singe en cause dans l'épidémie appartient à un gros virus à ADN double brin enveloppé du genre Orthopoxvirus de la famille des Poxviridae. En plus de cela, la famille comprend également deux membres bien connus, le virus de la vaccine et le virus variolique. Les cibles importantes pour l’action des médicaments anti-orthopoxvirus sont la machinerie de réplication de l’ADN, en particulier l’ADN polymérase. La résolution des structures à haute résolution est essentielle pour le développement de médicaments et de vaccins contre la variole du singe.

Alors que la plupart des virus à ADN répliquent leur génome dans le noyau de la cellule hôte, la réplication du génome des poxvirus s'effectue dans le cytoplasme de l'hôte. Les facteurs protéiques clés nécessaires à la réplication du virus de la variole du singe sont principalement codés par son génome, notamment l'ADN polymérase F8 (du nom du système du virus de la variole du singe), les hélicases à ADN/primase E5, l'uracile-ADN glycosylase (UDG) E4, l'hétérodimère A22, qui, avec E4 forme le facteur de persistance de la réplication de la polymérase (facteur de processivité) et la protéine phosphorylée multifonctionnelle H5, entre autres.

F8 est la sous-unité catalytique centrale du complexe ADN polymérase, mais ne peut synthétiser que de petits fragments de moins de 10 bases. Le dimère A22-E4 forme un complexe ternaire stable avec F8, qui améliore la persistance de la réplication de la polymérase, et donc le ternaire. Le complexe est également considéré comme l’holoenzyme ADN polymérase poxvirale. De plus, l'UDG E4 reconnaît et excise les mutations d'une base unique de l'uracile dans l'ADN et initie la voie de réparation de l'ADN. Cependant, le mécanisme par lequel l'UDG est intégré dans l'holoenzyme polymérase en tant que facteur essentiel et le mécanisme de couplage entre les deux processus de synthèse de l'ADN et de recherche/excision de bases uracile restent flous. Parallèlement, H5 s'est révélé être une protéine multifonctionnelle et un facteur essentiel pour la réplication de l'ADN du poxvirus, mais le rôle spécifique de son mécanisme moléculaire dans le processus de réplication de l'ADN reste totalement inconnu.

Dans cette étude, le mécanisme moléculaire de la persistance de la polymérase améliorée par le tétramère H5 a été révélé par des expériences de structure et de fonction F8-A22-E4-H5 à haute résolution, qui ont démontré que E4 a une activité catalytique d'excision de base dans le complexe polymérase. Des études antérieures ont montré que la polymérase du poxvirus ne possède pas d'activité synthétique de transdommage, ce qui implique que le site sans base créé par E4 après excision de la base U sur la matrice d'ADN simple brin nécessite une réparation supplémentaire. Sinon, cela affecterait la synthèse de l'ADN médiée par F8 dans le complexe quaternaire, ce qui implique que le réplicon viral intact pourrait également inclure des facteurs supplémentaires de la voie de réparation par excision de base.

Dans l’ensemble, ce travail, ainsi que des études connexes récemment publiées par d’autres équipes, fournissent des informations structurelles et fonctionnelles importantes sur le mécanisme moléculaire unique de réplication de l’ADN des poxvirus. Ces résultats contribuent à une compréhension plus approfondie du cycle de vie et de la stratégie de réplication des poxvirus et fournissent de nouvelles cibles pour le développement de médicaments antiviraux.

Couverture

Illustration

『Couverture』Ning Gao/Ning Li de l'Université de Pékin révèle des informations structurelles sur l'assemblage et le mécanisme du complexe ADN polymérase MPXV !