Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
. 2022 Mar;26(2):121-127.
doi: 10.18699/VJGB-22-15.

Replication-transcription complex of coronaviruses: functions of individual viral non-structural subunits, properties and architecture of their complexes

E L Mishchenko  1 , V A V A Ivanisenko  1
Affiliations

Replication-transcription complex of coronaviruses: functions of individual viral non-structural subunits, properties and architecture of their complexes

E L Mishchenko et al. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2022 Mar.

Abstract
in English, Russian

Coronaviruses (CoVs) belong to the subfamily Orthocoronavirinae of the family Coronaviridae. CoVs are enveloped (+) RNA viruses with unusually long genomes. Severe acute respiratory syndrome CoV (SARS-CoV), Middle East respiratory syndrome CoV (MERS-CoV), and the novel coronavirus (2019-nCoV, SARS-CoV-2) have been identif ied as causing global pandemics. Clinically tested vaccines are widely used to control rapidly spreading, acute, and often severe infections; however, effective drugs are still not available. The genomes of SARS-CoV-2 and SARS-CoV are approximately 80 % identical, while the genomes of SARS-CoV-2 and MERS-CoV are approximately 50 % identical. This indicates that there may be common mechanisms of coronavirus pathogenesis and, therefore, potential therapeutic targets for each virus may be the same. The enzymes and effector proteins that make up the replication-transcription complex (RTC) of coronaviruses are encoded by a large replicase gene. These enzymes and effector proteins represent promising targets for potential therapeutic drugs. The enzyme targets include papain- and 3C-like cysteine proteinases that process two large viral polyproteins, RNA-dependent RNA polymerase, RNA helicase, viral genome-modifying enzymes, and enzymes with 3'-5' exoribonuclease or uridylate-specif ic endonuclease activity. Currently, there are many studies investigating the complex molecular mechanisms involved in the assembly and function of the RTC. This review will encompass current, modern studies on the properties and complexes of individual non-structural subunits of the RTC, the structures of individual coronavirus RTC subunits, domain organization and functions of subunits, protein-protein interactions, properties and architectures of subunit complexes, the effect of mutations, and the identif ication of mutations affecting the viability of the virus in cell culture. Key words: non-structural proteins CoVs; subunits of replicase CoVs; replication-transcription complex of CoVs; architecture of non-structural protein complexes CoVs.

Коронавирусы относятся к семейству Coronaviridae подсемейства Orthocoronavirinae и представляют собой оболочечные (+) РНК-вирусы с необычно длинным геномом. В настоящее время часто идентифицируются, вызывая продолжающуюся пандемию во всем мире, коронавирусы Severe Acute respiratory syndrome CoV (SARS-CoV), Middle East respiratory syndrome CoV (MERS-CoV) и новый коронавирус (2019-nCoV, SARS-CoV-2). Для сдерживания быстро распространяющейся, острой и часто тяжело протекающей инфекции широко применяют прошедшие клинические испытания вакцины, однако эффективных лекарств по-прежнему нет. Геномы SARS-CoV-2 и SARS-CoV идентичны на ~80 %, а SARS-CoV-2 и MERS-CoV – на ~50 %. Это свидетельствует об общих механизмах патогенеза коронавирусов и одних и тех же потенциальных терапевтических мишенях. Ферменты и эффекторные белки, входящие в состав репликационно-транскрипционного комплек-са (РТК) коронавирусов, кодируются весьма крупным геном репликазы и представляют собой перспективные мишени действия потенциальных эффективных лекарств. Эти мишени включают папаин- и 3С-подобные цистеиновые протеиназы, осуществляющие процессинг двух больших вирусных полипротеинов, РНК-зависимую РНК-полимеразу, РНК-хеликазу, ферменты, модифицирующие вирусный геном, ферменты, обладающие 3’–5’-экзорибонуклеазной и уридилат-специфичной эндонуклеазной активностью, а также важные эффекторные белки. В настоящее время изучение сложных молекулярных механизмов сборки и функционирования РТК находится на пике изучения. Обзор посвящен актуальным и современным исследованиям свойств индивидуальных неструктурных субъединиц РТК и их комплексов и включает изучение структур индивидуальных субъединиц РТК коронавирусов, доменной организации субъединиц и их функций, белок-белковые взаимодействий, свойств и архитектуры комплексов субъединиц, влияния мутаций, а также выявления мутаций, влияющих на жизнеспособность вируса в клеточной культуре.

Keywords: architecture of non-structural protein complexes CoVs; non-structural proteins CoVs; replication-transcription complex of CoVs; subunits of replicase CoVs.

PubMed Disclaimer

LinkOut - more resources