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中国科学家首次解析非洲猪瘟病毒结构 助力新型疫苗研发

2019-10-28 14:48:59

来源:包各信息门户网  

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据中国科学院官方消息来源称,非洲猪瘟(African Crown Fever)是由非洲猪瘟病毒在家猪和野猪体内引起的一种急性、热且高度接触的动物传染病。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%。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。2018年8月3日,农业和农村事务部信息办公室报告了中国首例非洲猪瘟疫情。这种病毒很快传播到全国大部分地区,造成了巨大的经济损失。目前,迫切需要开发有效的疫苗和防疫方法来控制和预防非洲猪瘟。

非洲猪瘟病毒是一种古老的病毒。它于1921年在肯尼亚首次被发现,至今已有大约100年的历史。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。在过去的一年里,非洲猪瘟病毒的传播速度明显加快,呈增长趋势。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,亚洲的几个国家正经历特别严重的爆发。

2018年12月,中国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,与上海科技大学、清华大学、中国科学院微生物研究所、中国科学院武汉病毒研究所、南开大学等单位联合开展了从基础科学研究到临床检测和高效疫苗的非洲猪瘟病毒颗粒及相关抗原分子的联合研究。北京时间2019年10月18日凌晨,饶何姿/王祥喜团队和布志高团队在国际学术期刊《科学》上联合发表了一篇题为“非洲猪瘟病毒的结构和组装机制”的学术论文。

该研究成功分离出目前在中国爆发的非洲猪瘟病毒流行株。研究人员在上海科技大学电子显微镜平台上连续4个月收集高质量数据,获得了100多吨海量数据。利用单粒子三维重建方法,首次分析了非洲猪瘟病毒全粒子的三维结构,阐明了非洲猪瘟病毒独特的5层(外膜、衣壳、双内膜、核壳和基因组)的结构特征。研究发现,病毒颗粒含有30,000多个蛋白质亚单位,并组装成直径约260纳米的球形颗粒,这是目前分析的最大的近原子分辨率结构病毒颗粒。

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侵入宿主细胞、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基础。

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)

自2013年以来,该研究团队分析了4类30多种完整病毒的原子分辨率结构。从结构比较中,我们可以看出非洲猪瘟病毒是一种非常大而复杂的病原体。

编辑杨莉

资料来源:中国科学院关伟

科学家分析非洲猪瘟病毒颗粒的精细三维结构

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