病毒学与真菌学
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冠状病毒 Nsp2 蛋白与细菌 DNA 拓扑异构酶 I 和 IV 的同源性表明 Nsp2 蛋白是一种独特的 RNA 拓扑异构酶，具有药物和疫苗开发的新靶点

阿西特·库马尔·查克拉博蒂

COVID-19 是一种致命的传染性 (+) 链 RNA 病毒，可产生长度为 7098AA 的多蛋白，该多蛋白在受感染的人体细胞中降解为 16 种多肽。由于冠状病毒感染目前已导致全球超过 30 万人死亡，分子靶点的发现意义重大。冠状病毒非结构nsp2蛋白的生物学功能尚不清楚。BLAST搜索是基于Genbank数据库中已知蛋白质氨基酸序列之间的序列同源性来了解未知蛋白质功能的最佳方法。很少有 I 型 DNA 拓扑异构酶表现出 RNA 拓扑异构酶活性，通过与溶血弧菌 I 型和 IV 型 DNA 拓扑异构酶以及大肠杆菌 DNA 旋转酶和 DNA 引物酶的同源性搜索，在 Nsp2 蛋白中发现了这种活性。COVID-19 的 RNA 拓扑异构活性需要在 (-) 链合成过程中释放 RNA-RNA 结和超螺旋，然后进行亚基因组 mRNA 合成。这种酶将成为用于对抗细菌感染和癌症的 DNA 拓扑异构酶抑制剂的靶标。我们得出结论，Nsp2 蛋白与溶血弧菌的 I 型和 IV 型 DNA 拓扑异构酶相关，其中 topoVI 的 NH2 末端与 Nsp2 蛋白的 CO2H 末端相似，topoI 的 CO2H 结构域与 Nsp2 蛋白的 NH2 末端延伸相似。深海嗜热细菌如脱硫球菌属和海杆菌属DNA拓扑异构酶I与延伸具有25%-30%的同源性。因此，Nsp2蛋白是冠状病毒的RNA拓扑异构酶，是药物设计和疫苗开发的有力候选者。Nsp2蛋白的30个氨基酸长度的肽（H2N-LVN KFL ALC ADSIII GGA KLK ALNLGE TFV-CO2H）可能是对抗冠状病毒的良好肽疫苗。我们还设计了 nsp2F1 引物 (5'-CCT GAT AGT CTT GCC GA-3') 和 nsp2R1 引物 (5'-GAG CAG TTT CAA GAG TGC GG-3')，用于基于 RT-PCR 的 COVID-19 感染诊断。我们首次利用生物信息学方法确定了冠状病毒Nsp2蛋白的功能。