国产最爽的av片在线观看_日韩欧美在线亚洲四区_亚州人成在线1国产盗拍_精品一级 片内射视网站_亚洲欧美综合手机在线视频_人妻耻辱痴汉电车无码电影_精品成人午夜免费看_好看日韩无码av黄色网站_国产精品白浆无码流出免费_欧美福利片在线观看

  非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)與組裝機(jī)制研究

  非洲豬瘟病毒自去年下半年肆虐中國(guó)以來，至今仍未上市相應(yīng)疫苗產(chǎn)品。近日，中國(guó)科學(xué)院學(xué)部主席團(tuán)成員、全國(guó)政協(xié)常委、清華大學(xué)教授饒子和院士在華東理工大學(xué)第41期通海講堂暨第7期俊棠論壇，帶來了主題報(bào)告：非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)與組裝機(jī)制研究。

  饒子和院士團(tuán)隊(duì)主要從事新發(fā)、再發(fā)傳染病病原體的結(jié)構(gòu)與功能研究，以及創(chuàng)新藥物的研發(fā)。在SARS冠狀病毒、禽流感病毒、甲肝病毒顆粒結(jié)構(gòu)、埃博拉病毒、皰疹病毒結(jié)構(gòu)以及結(jié)核分枝桿菌重要靶標(biāo)蛋白結(jié)構(gòu)與功能的研究中做出了突出貢獻(xiàn)。已在國(guó)際科學(xué)期刊上發(fā)表同行評(píng)審論文360余篇，其中包括在《Cell》《Nature》《Science》三大科學(xué)雜志的主刊上發(fā)表研究論文12篇，被引用逾16000次。

  病毒背景

  African swine fever virus(ASFV)，即非洲豬瘟病毒，是非洲豬瘟病的主要病理成因。后者自1921年在肯尼亞被發(fā)現(xiàn)后，迄今已成為全球性的豬養(yǎng)殖防治難題，其發(fā)病致死率為100%，而至今針對(duì)ASFV的結(jié)構(gòu)、抑制基因、逃逸相關(guān)蛋白、感染調(diào)節(jié)因子、天然免疫應(yīng)答、有效抗體等的研究皆為空白。歷史上，西班牙在沒有有效疫苗的情況下，花了30年才將非洲豬瘟趕盡殺絕。2018年8月，國(guó)內(nèi)沈陽(yáng)市出現(xiàn)首例非洲豬瘟病例，至今疫情已擴(kuò)散至33個(gè)省份，超過130萬(wàn)頭家豬被撲殺，全國(guó)能繁母豬存欄數(shù)量從2018年1月的4000萬(wàn)頭降至了2019年7月的不足500萬(wàn)頭，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

  病毒結(jié)構(gòu)

  ASFV是一種多層包被結(jié)構(gòu)，具雙鏈DNA的大型正二十面體病毒，徑長(zhǎng)約250-260 nm，由基因組、核殼、內(nèi)層衣殼和外層衣殼組成，含有至少160個(gè)基因和超過160種蛋白(目前僅鑒定5個(gè)，剩余未標(biāo)注)。我們認(rèn)為其結(jié)構(gòu)之精巧，正像是一個(gè)“俄羅斯套娃”，即像俄羅斯套娃一樣層層嵌套，外層衣殼保護(hù)著內(nèi)層蛋白和核酸結(jié)構(gòu)。

  雖然ASFV在病毒譜系樹種的位置已經(jīng)找到，但是人們對(duì)其的了解十分匱乏，同時(shí)因其形態(tài)遠(yuǎn)大于一般病毒(流感病毒、SARS病毒等僅幾十納米)，使得結(jié)構(gòu)觀測(cè)具有難度。我們使用連續(xù)和非連續(xù)梯度離心純化得到ASFV后，首先使用負(fù)染色法觀測(cè)病毒結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)效果不理想后，遂決定使用冷凍電鏡進(jìn)行觀測(cè)。由于ASFV體積過大，每次鏡頭只能容下1到2個(gè)完整病毒顆粒，我們需要通過精挑細(xì)選才能獲得理想的電鏡圖片。我們首先獲得的是2D圖片，隨后在此基礎(chǔ)上重構(gòu)了3D結(jié)構(gòu)，達(dá)到了8.8 ?(長(zhǎng)度單位：埃，1^10-10 m)的整體分辨率，其中點(diǎn)分辨率為0.1 ?，邊分辨率為4.7 ?，面分辨率為4.8 ?。

  針對(duì)ASFV病毒顆粒獲得如此之高的分辨率，這是之前在整個(gè)學(xué)術(shù)屆都未曾達(dá)到的，我們可以自豪地宣稱，我們將ASFV的結(jié)構(gòu)研究推向了一個(gè)全新的高度。

  表面蛋白

  所謂表面蛋白，指的是組成衣殼的基本蛋白元件。p72蛋白即是代表性的表面蛋白之一，它位于ASFV外層衣殼，由四個(gè)蛋白亞基ER1-ER4組成。它是一種潛在的表位蛋白，即可能作為基因的呈遞通道，幫助病毒向外層表達(dá)一些信號(hào)分子。模式圖顯示，p72具有四個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)，我們認(rèn)為，這可能作為未來疫苗的開發(fā)靶點(diǎn)。p72的四個(gè)亞基在正二十面體的平面區(qū)域、“拉鏈”結(jié)構(gòu)和頂點(diǎn)位置的組合方式有所不同，具體有頭對(duì)頭、頭對(duì)尾、尾對(duì)尾三種結(jié)合方式，以適應(yīng)不同條件下的需求。

  而另一種蛋白p17，則ASFV的內(nèi)膜具有10個(gè)海星狀的頂點(diǎn)結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)為類似海星的五聚體，其上有觸須向外伸展;此外還有180個(gè)六葉螺旋槳結(jié)構(gòu)蛋白，和30個(gè)空洞結(jié)構(gòu)。頂點(diǎn)和頂點(diǎn)之間通過一個(gè)像拉鏈的結(jié)構(gòu)相連。實(shí)際上，這條“拉鏈”的骨架由1249個(gè)氨基酸相互鉚合組成，有三個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成三角結(jié)構(gòu)，就擁有了三條“拉鏈”，也就具備了合成內(nèi)層衣殼的框架。此外，我們發(fā)現(xiàn)曾有觀點(diǎn)認(rèn)為空洞是由p49蛋白或p42蛋白包圍的，但根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，實(shí)際上該空洞應(yīng)該是由240個(gè)氨基酸包圍組成，其下方才是起鉚定作用的p49蛋白。

  裝配過程

  所有的病毒為了生存和繁殖，都要經(jīng)過基因的轉(zhuǎn)錄翻譯，形成蛋白，并裝配進(jìn)入衣殼，形成保護(hù)內(nèi)層核酸物質(zhì)的屏障，就像病毒在穿衣服。其中p17蛋白在裝配中起主要作用，負(fù)責(zé)最早鉚釘在內(nèi)膜上，并招募p72蛋白，通過配對(duì)方式形成拉鏈結(jié)構(gòu)。在“拉鏈”周圍開始進(jìn)行更多的蛋白裝配，并最終填滿整個(gè)平面。我們制作了一個(gè)精巧的豬瘟病毒的模型為大家作演示，同時(shí)還播放了一段病毒組裝外殼的3D動(dòng)畫，讓師生們直觀地看到了病毒蛋白裝配的過程。

  總結(jié)

  ASFV病毒直徑約250 nm，共有3000多個(gè)蛋白拷貝，其中p72有8280個(gè)，p17有8280個(gè)，五聚體有60個(gè)，p49有60個(gè)，M1249L有60個(gè);此外，核殼上尚有約10000個(gè)蛋白拷貝待鑒定。

  今年年初，我們花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，對(duì)ASFV結(jié)構(gòu)核裝配過程開展研究。從去年年三十開始，我們就“駐扎”在了上海科技大學(xué)，在生命科學(xué)電鏡平臺(tái)，投入了5個(gè)月多的光陰，分析了愈100 TB的數(shù)據(jù)，終于得到了理想分辨率的病毒結(jié)構(gòu)，值得欣慰的是，該成果業(yè)已被國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science接收。

  饒子和院士，清華大學(xué)教授、上?？萍即髮W(xué)特聘教授、中國(guó)科學(xué)院學(xué)部主席團(tuán)成員、全國(guó)政協(xié)常委;曾任第十一屆全國(guó)人大代表、南開大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所所長(zhǎng)。曾獲多項(xiàng)國(guó)際和國(guó)內(nèi)榮譽(yù)，包括長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)獎(jiǎng)、第里雅斯特科學(xué)獎(jiǎng)、陳嘉庚科學(xué)獎(jiǎng)和談家楨生命科學(xué)成就獎(jiǎng)等。2003年以來，先后當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士、牛津大學(xué)赫特福德學(xué)院研究員、國(guó)際歐亞科學(xué)院院士及愛丁堡皇家學(xué)會(huì)通訊院士、哥拉斯哥大學(xué)和香港浸會(huì)大學(xué)榮譽(yù)博士，曾任中國(guó)晶體學(xué)會(huì)第三屆理事長(zhǎng)、中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)第八/九/十屆理事長(zhǎng)，2014年至2017年任國(guó)際純粹與應(yīng)用生物物理學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAB)主席。

  資料來源：上海教育新聞網(wǎng)，作者：金寒草 整理報(bào)道。