人民網(wǎng)北京10月18日電(趙竹青)2018年8月首例非洲豬瘟疫情傳入我國以來,迅速蔓延并造成了較大的經(jīng)濟損失。應(yīng)國家之所需,我國科學(xué)家參與對抗非洲豬瘟“首戰(zhàn)告捷”。聯(lián)合攻關(guān)團隊于近日成功解析了病毒顆粒的精細(xì)三維結(jié)構(gòu),論文北京時間18日凌晨發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。研究將為揭示非洲豬瘟病毒的致病機理提供重要線索,將有助于開發(fā)安全高效的新型非洲豬瘟疫苗。
“作為一種烈性傳染病,非洲豬瘟的發(fā)病率和死亡率高可達(dá)100%。它基本兩天就可以殺死一頭豬,直到目前還沒有有效的疫苗。”中國科學(xué)院生物物理研究所研究員王祥喜告訴記者,人類對該病毒的認(rèn)知極為有限,“我們并不清楚這種病毒的生命周期是什么、它的免疫機制是什么,它有多少種蛋白以及是它怎樣入侵、復(fù)制的。”
據(jù)介紹,非洲豬瘟病毒是一類古老的病毒,早在1921年在非洲肯尼亞首次發(fā)現(xiàn),至今有約100年的歷史。非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒引起的家豬、野豬的一種急性、熱性、高度接觸性動物傳染病,所有品種和年齡的豬均可感染。近百年來,非洲豬瘟病毒從非洲傳播至歐洲、南美洲、亞洲等多個國家。世界動物衛(wèi)生組織將其列為法定報告動物疫病,我國也將其列為一類動物疫病。
近一年來,非洲豬瘟病毒傳播速度明顯加快,呈現(xiàn)愈演愈烈趨勢。據(jù)國際動物健康組織通報數(shù)據(jù)顯示,2019年1月至2019年10月期間,曾爆發(fā)或者正在爆發(fā)非洲豬瘟疫情的國家有26個,包含13個歐洲國家、10個亞洲國家和3個非洲國家,其中亞洲幾個國家的疫情尤為嚴(yán)重。2018年8月3日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室通報我國首例非洲豬瘟疫情,隨后病毒很快傳播到全國大部分地區(qū),已經(jīng)造成巨大的經(jīng)濟損失。
團隊通過合力攻關(guān),成功分離出國內(nèi)正在爆發(fā)的非洲豬瘟病毒流行株,并通過冷凍電鏡對病毒結(jié)構(gòu)進行精細(xì)解析。由于這一病毒擁有少見的“大個頭”,給科學(xué)家的數(shù)據(jù)收集帶來了巨大的挑戰(zhàn)。團隊經(jīng)過4個月連續(xù)的收集,獲得了超過100 T的海量數(shù)據(jù)。
基于冷凍電鏡的數(shù)據(jù)結(jié)果,團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。
“它比我們以往解析的病毒大很多,體積是甲肝病毒的700多倍。”饒子和院士說,結(jié)構(gòu)解析顯示,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。該研究同時還新鑒定出非洲豬瘟病毒多種結(jié)構(gòu)蛋白,搭建了相關(guān)原子模型,提出了非洲豬瘟病毒可能的組裝機制。
這項研究由中國科學(xué)院生物物理研究所饒子和/王祥喜團隊和哈爾濱獸醫(yī)研究所步志高團隊合作,聯(lián)合上??萍即髮W(xué)、清華大學(xué)、微生物所、武漢病毒所、南開大學(xué)等單位共同完成。