[所屬分類:新聞動態] [發布時間:2019-10-21] [發布人:] [閱讀次數:] [返回]

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非洲豬瘟病毒起源于非洲，家豬感染致死率近100%，對家豬飼養產業乃至民生經濟都有重大的威脅。非洲豬瘟病毒在過去的幾十年時間從非洲迅速傳播到了歐洲，南美洲以及亞洲的一些地區。2018年8月我國東北地區發現非洲豬瘟病病毒感染，很快病毒傳播到全國大部分地區，造成超過千億人民幣的經濟損失。目前緊迫需要研發有效的疫苗和防疫手段控制及預防非洲豬瘟病毒。

 應國家之急需，由清華大學北京結構生物學高精尖創新中心及北京生物結構前沿研究中心牽頭，聯合北京大學，中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所，上海巴斯德所等單位十幾個研究組于2019年4月開始非洲豬瘟病毒攻關研究。

 該研究采用冷凍電鏡單顆粒三維重構的方法首次解析了非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72的高分辨率結構，揭示了非洲豬瘟病毒衣殼可能的組裝機制。

研究確定了p72蛋白2.67 Å 的高分辨率三維結構，結果顯示三個p72分子形成了穩定的三聚體形式。每個p72包含兩個串聯的卷筒蛋糕樣結構域，每個結構域由8個β折疊片組成，這種結構域在大正二十面體病毒衣殼蛋白結構中很常見。三聚體p72的六個卷筒蛋糕樣結構一起形成了一個偽六聚體的底部錨定在病毒的內膜上。三聚體p72折疊片之間的插入片段一起形成了一個類似于螺旋槳一樣的頂部結構伸向病毒外部，極有可能是細胞表面受體結合區域。

 哈爾濱獸醫研究所則在Journal of Virology上發文，首次發現豬源RNF114（pRNF114）具有抑制豬瘟病毒（CSFV）復制的功能，并證實pRNF114通過泛素化降解CSFV NS4B蛋白進而抑制CSFV的復制。

 這一研究首先證實，pRNF114的mRNA轉錄水平隨著CSFV感染時間、感染劑量的增加而上調，說明pRNF114可能參與調控CSFV的復制。在pRNF114抗病毒功能方面，通過過表達及敲除pRNF114試驗均證實，pRNF114是一種抗CSFV復制的宿主分子；在pRNF114抗CSFV分子機制方面，首先揭示pRNF114抑制CSFV復制依賴其E3泛素連接酶活性；其次證實pRNF114與CSFV NS4B蛋白存在直接的相互作用，并催化NS4B蛋白發生K27連接的聚泛素化修飾，進而通過蛋白酶體途徑降解NS4B蛋白。

 研究首次解析了pRNF114抗CSFV復制的分子機制，豐富了E3泛素連接酶直接抗病毒的功能。

 在此基礎上，10月，中國科學院生物物理研究所饒子和、王祥喜團隊和中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所步志高團隊合作發表了Science文章，研究新鑒定出非洲豬瘟病毒多種結構蛋白，搭建了主要衣殼蛋白p72等原子模型，揭示了非洲豬瘟病毒多種潛在的保護性抗原和關鍵抗原表位信息，闡述了結構蛋白復雜的排列方式和相互作用模式，提出了非洲豬瘟病毒可能的組裝機制，為揭示非洲豬瘟病毒入侵宿主細胞以及逃避和對抗宿主抗病毒免疫的機制提供了重要線索。

這項研究成功分離出國內正在爆發的非洲豬瘟病毒流行株。由于該病毒的尺度巨大，數據收集是一個特別巨大的挑戰，科學家在上海科技大學電鏡平臺連續進行了四個月高質量的數據收集，獲得了超過100 T的海量數據，采用單顆粒三維重構的方法首次解析了非洲豬瘟病毒全顆粒的三維結構，闡明了非洲豬瘟病毒獨有的5層（外膜、衣殼、雙層內膜、核心殼層和基因組）結構特征，病毒顆粒包含3萬余個蛋白亞基，組裝成直徑約為260納米的球形顆粒，是目前解析近原子分辨率結構的最大病毒顆粒。