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

时间:2019-10-28 来源:www.syqnsy.com

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人民日报在线,10月18日,北京(赵竹青)自从非洲猪瘟于2018年8月首次传入中国以来,它迅速传播并造成了巨大的经济损失。应国家的要求,中国科学家参加了抗击非洲猪瘟的斗争。联合研究小组最近成功地分析了病毒颗粒的精细三维结构。该论文于北京时间18日上午在国际顶级学术期刊《科学》上发表。该研究将为揭示非洲猪瘟病毒的发病机理提供重要线索,并将有助于开发一种安全有效的新型非洲猪瘟疫苗。

“作为一种强大的传染病,非洲猪瘟的发病率和死亡率可以达到100%。它可以在两天内杀死猪,直到没有有效的疫苗为止。”中国科学院生物物理研究所研究员王向西告诉记者,人类对该病毒的认识极为有限。 “我们不知道病毒的生命周期是什么,它的免疫机制是什么,它拥有多少蛋白质以及它如何入侵和复制。”

根据介绍,非洲猪瘟病毒是一种古老的病毒,最早于1921年在肯尼亚发现,已有约100年的历史。非洲猪瘟是由家猪和野猪中的非洲猪瘟病毒引起的一种急性,高温且高度接触的动物传染病。所有品种和年龄的猪都可以被感染。在过去的100年中,非洲猪瘟病毒已从非洲传播到欧洲,南美,亚洲和其他国家。世界动物卫生组织已将其列为动物疾病的法定报告,而中国已将其归类为动物疾病。

在过去的一年中,非洲猪瘟病毒的传播速度大大加快,呈增长趋势。根据国际动物卫生组织的通知数据,在2019年1月至2019年10月之间,有26个国家爆发或经历了非洲猪瘟,包括13个欧洲国家,10个亚洲国家和3个非洲国家。亚洲几个国家的疫情特别严重。 2018年8月3日,农业和农村事务部新闻办公室报告了中国首例非洲猪瘟病例。该病毒传播到该国大部分地区,并造成巨大的经济损失。

该团队通过共同努力成功地分离出了在中国爆发的非洲猪瘟病毒流行株,并通过冷冻电子显微镜对其病毒结构进行了精细分析。由于该病毒具有罕见的“大脑袋”,因此给科学家的数据收集带来了巨大挑战。经过4个月的连续收集,该团队获得了超过100 T的海量数据。

基于冷冻电子显微镜的结果,研究小组首先使用单粒子三维重建方法分析了整个非洲猪瘟病毒种群的三维结构,并阐明了独特的五层结构。非洲猪瘟病毒(外膜,衣壳,两层内膜,核壳和基因组)的结构特征。

“它比我们过去分析的病毒大得多,其体积是甲型肝炎病毒的700倍。”饶子和说,结构分析表明病毒颗粒包含30,000多个蛋白质亚基,并组装成直径约为260 nm的球形颗粒。它是目前解析近原子分辨率结构的最大病毒颗粒。同时,研究还鉴定了非洲猪瘟病毒的多种结构蛋白,建立了相关的原子模型,并提出了非洲猪瘟病毒的可能组装机制。

这项研究是由中国科学院生物物理研究所的饶子和/王祥喜团队和哈尔滨兽医研究所的高志志团队进行的。与上海科技大学,清华大学,微生物研究所,武汉病毒研究所,南开大学等单位合作。

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