中國解析豬瘟病毒 非洲豬瘟病毒全顆粒結(jié)構(gòu)高清圖

　　100T海量數(shù)據(jù)背后：最大病毒之一

　　這一殺傷力極大的病毒，在饒子和等人的這項最新成果里，呈現(xiàn)效果卻被大多數(shù)專家用“漂亮”來形容。

　　研究團(tuán)隊采用單顆粒三維重構(gòu)的方法首次解析了非洲豬瘟病毒全顆粒的三維結(jié)構(gòu)，闡明了非洲豬瘟病毒獨(dú)有的5層(外膜、衣殼、雙層內(nèi)膜、核心殼層和基因組)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的最大病毒顆粒。

　　王祥喜介紹，相比之下，2015年其團(tuán)隊解析的甲肝病毒(HAV)直徑為30納米， 隨后解析的***病毒(ZIKA)為50納米，乙型腦炎病毒(JEV)為50納米，去年解析的單純皰疹病毒(HSV)直徑為125納米，“我們認(rèn)為單純皰疹病毒包含了3000-4000個蛋白，但今年解析的非洲豬瘟病毒有260納米，這種五層結(jié)構(gòu)在病毒領(lǐng)域是非常少見的。”

　　非洲豬瘟病毒衣殼結(jié)構(gòu)

　　就五層結(jié)構(gòu)中的衣殼，研究團(tuán)隊獲得了由17280個蛋白質(zhì)組成的結(jié)構(gòu)(4.1埃)，王祥喜介紹道，“有12個紫色的頂點(diǎn)，20個黃色的三角面，30個藍(lán)色的‘拉鏈’結(jié)構(gòu)。”而衣殼的內(nèi)表面則可以看到有很多分子間的復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)，正是這些相互作用網(wǎng)絡(luò)，決定了該病毒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

　　非洲豬瘟病毒主要衣殼蛋白p72的三位結(jié)構(gòu)，及p72三聚體在病毒表面的排列方式

　　至于病毒的表面，絕大部分由主要衣殼蛋白p72的三維結(jié)構(gòu)組成。“因此，p72的三聚體是主要的保護(hù)性抗原之一，也是新型疫苗設(shè)計的主要靶標(biāo)。我們在這結(jié)構(gòu)下發(fā)現(xiàn)了4個潛在的非常重要的抗原表位，這4個表位可以為未來新型疫苗的設(shè)計提供很好的線索。”

　　值得一提的是，上述成果的得出，還有賴于步志高團(tuán)隊去年分離得到第一株非洲豬瘟病毒，以及上�？萍即髮W(xué)生物電鏡中心的“綠燈放行”。

　　王祥喜介紹，“我們和步志高團(tuán)隊進(jìn)行合作，對病毒進(jìn)行純化和冷凍電鏡制樣、數(shù)據(jù)收集。在數(shù)據(jù)收集的過程中，這個尺度非常大的病毒就帶來一些挑戰(zhàn)，首先需要不停優(yōu)化純化方法，另外冷凍電鏡的每張片子都只能呈現(xiàn)1-2個病毒顆粒。”

　　據(jù)上海科技大學(xué)副教務(wù)長江舸介紹，上科大生物電鏡中心去年年底剛剛完成安裝調(diào)試，該中心特別保障了4個月的電鏡機(jī)時，完全投入到非洲豬瘟病毒的攻關(guān)，最終獲得超過100T的海量數(shù)據(jù)。“即使在今年的春節(jié)期間，電鏡中心的工作人員仍然和整個科研團(tuán)隊在馬不停蹄地工作中。”

　　王祥喜在發(fā)布會現(xiàn)場總結(jié)道，此番解析的非洲豬瘟病毒顆粒結(jié)構(gòu)是“直徑超過200納米的大病毒顆粒中解析分辨率是最高”。顆粒越大，即意味著解析的難度越大，“目前直徑大于200納米的，分辨率沒有好于10埃，我們這次結(jié)構(gòu)解析不管在技術(shù)層面上還是病毒層面上都是一個很好的突破。”