我国科学家成功解析非洲猪瘟病毒颗粒精细三维结构 助力新型疫苗


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图为非洲猪瘟病毒的整体结构(左:5层视图;右图:衣壳层的整体结构)

新华社北京10月18日电(王赢)记者从中国科学院获悉,中国农业科学院生物物理研究所饶·何姿/王祥喜团队和哈尔滨兽医研究所布志高团队共同解决了关键问题,成功分析了非洲猪瘟病毒颗粒的精细三维结构,为新疫苗的开发奠定了坚实基础。这一重要成就发表在北京时间10月18日凌晨2点的国际学术期刊《科学》上。

在18日举行的新闻发布会上,拉奥·何姿院士介绍说,非洲猪瘟病毒是一种古老的病毒,于1921年首次在肯尼亚发现,已有大约100年的历史。“非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒引起的家养猪和野猪的急性、热、高接触性动物传染病。所有品种和年龄的猪都可能被感染,发病率和死亡率可达100%”

记者了解到,在过去的100年里,非洲猪瘟病毒已经从非洲传播到欧洲、南美、亚洲等国家。世界动物卫生组织将其列为合法报告的动物疾病,中国也将其列为一类动物疾病。

根据国际动物卫生组织报告的数据,2019年1月至10月,包括13个欧洲国家、10个亚洲国家和3个非洲国家在内的26个国家已经或正在爆发非洲猪瘟。自去年中国报告首例非洲猪瘟以来,不同地区的农产品都受到了不同程度的影响。

在此背景下,中国科学院生物物理研究所饶何姿/王祥喜团队和中国农业科学院哈尔滨兽医研究所布志高团队,联合上海科技大学、清华大学、微生物研究所、武汉病毒研究所、南开大学等单位,于2018年12月开始对非洲猪瘟病毒颗粒和相关抗原分子进行联合研究,从基础科学研究到临床检测和高效疫苗。

图中显示,自2013年以来,该研究团队已经在四个类别中分析了30多种完整病毒的原子分辨率结构。从结构比较可以看出,非洲猪瘟病毒(asfv)是一种非常大且复杂的病原体,由中国科学院提供。

在新闻发布会上,中国科学院生物物理研究所研究员王祥喜表示,经过联合研究,该团队成功分离出目前在中国爆发的非洲猪瘟病毒流行株。“我们连续四个月在上海科技大学电子显微镜平台上收集高质量数据,获得了100多吨海量数据。首次采用单粒子三维重建方法分析了非洲猪瘟病毒全粒子的三维结构。”

王祥喜认为,非洲猪瘟病毒具有五层(外膜、衣壳、双内膜、核壳和基因组)的独特结构特征。病毒颗粒含有30,000多个蛋白质亚单位,组装成直径约260纳米的球形颗粒,是目前分析近原子分辨率结构的最大病毒颗粒。

对于这一重要成果,拉奥·何姿院士表示,该研究新鉴定了非洲猪瘟病毒的多种结构蛋白,建立了主要衣壳蛋白p72等原子模型,揭示了非洲猪瘟病毒的多种潜在保护性抗原和关键表位信息,阐述了结构蛋白的复杂排列和相互作用模式,提出了非洲猪瘟病毒可能的组装机制, 为揭示非洲猪瘟病毒入侵宿主细胞、逃避和抵抗宿主抗病毒免疫的机制提供了重要线索,为开发新型高效、高安全性的非洲猪瘟疫苗奠定了坚实基础。

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