2025年3月31日，我院茹衡课题组联合湖北大学吴姗团队在Nature Communications杂志发表题为Structural insights into the RNA-dependent RNA polymerase complexes from highly pathogenic Marburg and Ebola viruses的研究论文，首次揭示了马尔堡病毒及处于收缩状态的埃博拉病毒RNA聚合酶复合物的高分辨率冷冻电镜结构。 

埃博拉病毒和马尔堡病毒同属丝状病毒科，是可引起严重出血热的高致病性非分段负链RNA病毒。这两种病毒通过其RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）复合物完成基因组复制和转录。该复合物不仅在病毒生命周期中扮演核心角色，其保守的结构特征使其成为开发广谱抗病毒药物的理想靶点。研究团队通过冷冻电镜技术，将两种病毒聚合酶复合物的结构分别解析至2.7 Å（MARV）和3.1 Å（EBOV），揭示了其在组装模式上的高度保守性。L蛋白的核心区域包含催化RNA合成的RdRp结构域和负责为mRNA加帽的PRNTase结构域，四个VP35分子通过寡聚化结构域OD形成四聚体并与L蛋白紧密互作。

该研究首次捕捉到EBOV聚合酶处于收缩状态的构象，其RdRp结构域中的各亚结构域及PRNTase结构域发生向内的微小转动，导致中心腔室的缩小及RNA模板进入通道的变窄，这种构象变化被推测为病毒RNA合成过程中挤压-易位机制的分子基础，为理解丝状病毒复制动力学提供了全新视角。

跨种属分析显示，尽管MARV与EBOV聚合酶在核心结构上高度保守，但L-VP35互作界面存在显著种属特异性。当共表达EBOV VP35与MARV聚合酶L，尝试组装嵌合体时，结合位点的差异导致嵌合体互作效率大幅下降。这种进化保守性与种属特异性的平衡，可能反映了丝状病毒在进化过程中面对选择压力，通过微调聚合酶及相关亚基的结构以适应环境。

综上，该研究主要取得以下成果：1）首次解析了MARV聚合酶复合物的高分辨率结构，揭示了其组装方式和功能域的分布特征；2）发现EBOV聚合酶具有独特的收缩构象，可能与其RNA合成机制密切相关；3）揭示了L蛋白与VP35相互作用的种属特异性，为理解丝状病毒进化提供了新线索；4）为开发针对这两种高致病性病毒的特异性抑制剂提供了结构基础。

茹衡实验室博士后李国保、博士生杜天娇与湖北大学博士生王洁宁为共同第一作者，博士生揭凯悦和硕士生任卓露也参与了实验工作。茹衡研究员与吴姗教授为共同通讯作者。该研究也获得了中国科学院深圳先进技术研究院张小康研究员和我院张龙教授的大力支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58308-1