近日，病毒学国家重点实验室/泰康生命医学中心/武汉大学泰康医学院（基础医学院）夏宇尘教授与程晓明研究员、武汉大学化学与分子科学学院周翔教授等合作在国际学术期刊Journal of Biological Chemistry在线发表题为“G-quadruplex in Hepatitis B Virus pregenomic RNA Promotes its Translation”的研究论文。该研究发现乙肝病毒（HBV）的前基因组RNA（pgRNA）中存在保守的G-四链体（G4）基序，并证明这种二级结构对pgRNA的翻译具有促进作用。

全球HBV慢性感染者接近3亿人，但现有的治疗手段很难彻底清除病毒感染。目前迫切需要全面解析HBV感染复制的分子机制，进而发掘新的治疗靶点。HBV是一种嗜肝DNA病毒，其基因组仅为3.2 kb。为了完成病毒的生命周期，复制过程极大程度的依赖宿主调控机制。G4是在DNA或RNA 链中富含鸟嘌呤的区域通过Hoogsteen氢键配对，相互连接形成的四链体二级结构。为了研究G4对HBV的影响，研究人员用G4稳定剂PDS处理HBV复制细胞系和HBV感染细胞，并检测了不同HBV复制标志物。在这两种模型中，PDS对HBV RNA水平没有影响，但确以剂量依赖性方式增加了病毒核心蛋白（HBc）的水平，提示G4参与了病毒转录后调节。为了进一步剖析G4参与的机制，研究人员使用了体外合成的不同HBV RNA。有趣的是，PDS的处理增强了pgRNA介导的HBc表达，而不影响病毒前核心RNA（pcRNA）介导的HBeAg表达。生物信息学分析、CD光谱和熔解实验显示，pgRNA具有保守的G4结构并且可以和PDS相互作用。最后，研究人员在pgRNA中引入点突变以破坏其G4结构，观察到由此产生的突变体对PDS无反应，并在体外翻译实验中降低了HBc水平。

综上所述，该研究发现HBV pgRNA中含有G4结构，并且在其翻译调节中起重要作用。目前研究表明，G4参与了一些关键的生物过程、多种人类遗传疾病和癌症。因而，开发诱导和稳定G4结构的抗癌药物，抑制癌基因的转录和表达，从而引起肿瘤细胞生物学功能的紊乱成为新的抗肿瘤策略。然而对于3亿HBV感染者，这类药物是否会激活或增强病毒复制需要谨慎评估。

该研究工作得到国家自然科学基金（81971936、32100125）、湖北省医学青年拔尖人才、湖北省自然科学基金创新研究组基金（2020CFA015）、中央高校基础研究费基金（2042022kf1215、2042021gf0013）和武汉大学中南医院基础与临床医学研究联合基金等项目的资助。武汉大学泰康医学院（基础医学院）博士生王晶晶和化学与分子科学学院博士后黄海燕为该论文共同第一作者，周翔教授和程晓明研究员为共同通讯作者，夏宇尘教授为最后通讯作者。

全文链接：https://www.jbc.org/article/S0021-9258(23)02179-8/fulltext