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非洲猪瘟病毒颗粒“真面目”被首次揭开

目前,非洲猪瘟病毒已被发现近100年,但科学家对其内部结构仍知之甚少,这种病毒对中国的生猪生产有很大影响。近日,中国科学院生物物理研究所的饶·何姿、王祥喜团队和中国农业科学院哈尔滨兽医研究所的布志高团队,与上海科技大学等单位合作,在世界上首次揭示了非洲猪瘟病毒颗粒独特的五层精细三维结构,为开发一种效果好、安全性高的新型非洲猪瘟疫苗奠定了坚实的基础。相关论文发表于2019年10月18日凌晨2点的国际学术期刊《科学》(Science)。

非洲猪瘟病毒的整体结构

“非洲猪瘟可以说是一个世界问题,”中国科学院生物物理研究所研究员王祥喜说。他介绍说,非洲猪瘟病毒于1921年首次在肯尼亚发现,并已在世界各地传播了近100年。该病毒对家猪和野猪引起的非洲猪瘟具有高度传染性,发病率和死亡率可达100%。然而,病毒很难纯化和分析其结构,这需要极高的实验条件。因此,科学界对病毒的内部结构和功能没有清楚的了解,也缺乏有效的疫苗。

2018年,非洲猪瘟疫情在中国发生。自去年年底以来,研究团队在基础研究、临床检测和高效疫苗等方面对病毒颗粒和相关抗原分子进行了联合研究。最后,通过冷冻电镜等手段成功分离出非洲猪瘟病毒流行株,并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。研究发现,非洲猪瘟病毒具有独特的五层复杂结构,包括外膜、衣壳、双层内膜、核壳和基因组。与其他流行病毒相比,非洲猪瘟病毒体积庞大,直径260纳米。病毒颗粒表面的30,000多个蛋白质亚单位相互紧密“结合”,形成稳定的结构。“我们认为这是最大的具有近原子分辨率结构的病毒粒子,这是病毒学上的一个里程碑式的成就,为非洲猪瘟的研究打开了大门。”王祥喜说。

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所所长布高智表示,对猪瘟病毒颗粒结构的成功分析为进一步揭示病毒入侵和免疫机制提供了重要线索,这意味着研究人员可以根据病毒本身的结构和特性有效开发和优化新疫苗。今年5月,哈尔滨兽医研究所自主研发的非洲猪瘟疫苗取得了初步成果,但布志高同时表示,捕捉“非洲猪瘟项目”是一项长期挑战。完全控制和消灭非洲猪瘟需要一些时间。今后,将逐步进行深入研究。"成功分析病毒粒子的结构是重要的第一步."(光明日报全媒体记者杨舒)

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