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我国科学家解析非洲猪瘟病毒精细三维结构助力疫苗研发

2019-10-19 来源:网络整理

人民网北京10月18日电(赵竹青)2018年8月首例非洲猪瘟疫情传入我国以来,迅速蔓延并造成了较大的经济损失。应国家之所需,我国科学家参与对抗非洲猪瘟“首战告捷”。联合攻关团队于近日成功解析了病毒颗粒的精细三维结构,论文北京时间18日凌晨发表于国际顶级学术期刊《科学》上。研究将为揭示非洲猪瘟病毒的致病机理提供重要线索,将有助于开发安全高效的新型非洲猪瘟疫苗。

“作为一种烈性传染病,非洲猪瘟的发病率和死亡率高可达100%。它基本两天就可以杀死一头猪,直到目前还没有有效的疫苗。”中国科学院生物物理研究所研究员王祥喜告诉记者,人类对该病毒的认知极为有限,“我们并不清楚这种病毒的生命周期是什么、它的免疫机制是什么,它有多少种蛋白以及是它怎样入侵、复制的。”

据介绍,非洲猪瘟病毒是一类古老的病毒,早在1921年在非洲肯尼亚首次发现,至今有约100年的历史。非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒引起的家猪、野猪的一种急性、热性、高度接触性动物传染病,所有品种和年龄的猪均可感染。近百年来,非洲猪瘟病毒从非洲传播至欧洲、南美洲、亚洲等多个国家。世界动物卫生组织将其列为法定报告动物疫病,我国也将其列为一类动物疫病。

近一年来,非洲猪瘟病毒传播速度明显加快,呈现愈演愈烈趋势。据国际动物健康组织通报数据显示,2019年1月至2019年10月期间,曾爆发或者正在爆发非洲猪瘟疫情的国家有26个,包含13个欧洲国家、10个亚洲国家和3个非洲国家,其中亚洲几个国家的疫情尤为严重。2018年8月3日农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情,随后病毒很快传播到全国大部分地区,已经造成巨大的经济损失。

团队通过合力攻关,成功分离出国内正在爆发的非洲猪瘟病毒流行株,并通过冷冻电镜对病毒结构进行精细解析。由于这一病毒拥有少见的“大个头”,给科学家的数据收集带来了巨大的挑战。团队经过4个月连续的收集,获得了超过100 T的海量数据。

基于冷冻电镜的数据结果,团队采用单颗粒三维重构的方法首次解析了非洲猪瘟病毒全颗粒的三维结构,阐明了非洲猪瘟病毒独有的5层(外膜、衣壳、双层内膜、核心壳层和基因组)结构特征。

“它比我们以往解析的病毒大很多,体积是甲肝病毒的700多倍。”饶子和院士说,结构解析显示,病毒颗粒包含3万余个蛋白亚基,组装成直径约为260纳米的球形颗粒,是目前解析近原子分辨率结构的最大病毒颗粒。该研究同时还新鉴定出非洲猪瘟病毒多种结构蛋白,搭建了相关原子模型,提出了非洲猪瘟病毒可能的组装机制。

这项研究由中国科学院生物物理研究所饶子和/王祥喜团队和哈尔滨兽医研究所步志高团队合作,联合上海科技大学、清华大学、微生物所、武汉病毒所、南开大学等单位共同完成。


(责编:邬迪、轩召强)

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