清華大學（xué）在非瘟病（bìng）毒研究方麵取得突破性進（jìn）展

清華新聞網9月20日電（diàn） 9月17日，由清（qīng）華大學醫學院長聘副教授、北京結構生物學高精尖創新（xīn）中心研究員向燁領導的團（tuán）隊在《細胞研究》（Cell Research）在線（xiàn）發表題為“非洲豬（zhū）瘟病毒（dú）衣殼蛋白p72的結構”（Structure of the African swine fever virus major capsid protein p72）的學術論文。該研究采用冷凍電鏡單顆（kē）粒三維重構的方法（fǎ），首次解析了非洲（zhōu）豬瘟病毒衣殼蛋（dàn）白p72的（de）高分辨率結構，揭示了非洲豬瘟病毒衣殼可能的組裝機製，為（wéi）非洲豬瘟病毒亞（yà）單位疫苗的開發打下了（le）堅實基礎。

非洲豬瘟病毒起源於非洲，家豬感（gǎn）染致死率近100%，對家（jiā）豬飼養產業乃（nǎi）至民生經濟都有重大的威脅。非洲豬瘟病毒在過去幾（jǐ）十年從非洲迅速傳播到了歐洲，南美洲以及亞洲的一些地區（qū）。2018年8月我國（guó）東北地區發現（xiàn）非洲豬瘟病病毒感染，很快病毒傳播到全國大（dà）部分地區，造成超過千億人民幣的經濟損失。目前緊迫需要研發有效（xiào）的疫苗和防疫手（shǒu）段控製及預（yù）防非洲豬瘟病毒。應國家之（zhī）急（jí）需，由清華（huá）大學北京結構（gòu）生物學高精尖（jiān）創新中（zhōng）心及北京生（shēng）物結構前沿研究中（zhōng）心牽頭，聯合北京大學、中國農業科學院（yuàn）哈爾（ěr）濱獸醫研究所、上海巴斯（sī）德所等單（dān）位十（shí）幾個研究組於今年4月（yuè）開始非洲豬瘟病毒攻（gōng）關研究。

非洲豬瘟病毒結構：a. 依據非洲豬（zhū）瘟（wēn）病（bìng）毒衣殼（ké）蛋白p72結（jié）構（gòu）模擬病毒組裝產生的非洲豬瘟病毒（dú）衣殼結構；b. 非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72三（sān）聚體冷凍（dòng）電（diàn）鏡結構。

非洲豬瘟病毒（dú）是一種雙鏈（liàn）DNA病毒，擁有複雜的結構，它的基因（yīn）組由兩層衣殼和兩層外膜保護，衣殼主（zhǔ）要由病毒編碼蛋白p72構（gòu）成，據以往試驗數據估（gū）計，p72占病毒顆粒總重33%左右，同時p72是被病毒感染豬血（xuè）液中能檢測到的主要抗（kàng）原。在研究p72蛋（dàn）白（bái）初期，向燁研究組發現（xiàn）單（dān）獨重組表達p72蛋白不能得到有（yǒu）正確折疊構象（xiàng）的p72蛋白，隻有在p72和非洲豬瘟編碼的另一個輔助蛋白B602L共同（tóng）表（biǎo）達的情況下，才可以得到正確折疊構（gòu）象（xiàng）的p72蛋白。以此為前提，研究組使用冷凍電鏡單顆（kē）粒三維（wéi）重構的方法確定（dìng）了p72蛋白2.67埃的高分辨率三維結構（上圖）。結果顯示三個p72分子形成了穩（wěn）定的三聚（jù）體形（xíng）式。每個p72包含兩個串（chuàn）聯的卷筒蛋糕樣結構域（yù），每個結構域由8個β折疊片組成，這（zhè）種結構域在大正二十麵體病毒衣殼蛋白結構中很（hěn）常見。三聚體p72的六個卷筒蛋糕樣結構一起形成了一個偽六聚體的底部錨定在（zài）病毒的內膜上。三聚體p72折（shé）疊片之間的插入片段一起形成了一個類似於螺（luó）旋槳一樣的頂部結（jié）構伸（shēn）向病毒外（wài）部，極有可能（néng）是細（xì）胞表麵（miàn）受體結合區域。

此前基於非洲豬瘟病毒p72蛋白的亞（yà）單位疫苗研究已有很多嚐試，但沒有獲得滿（mǎn）意的結果。分析前期相關研究失敗原因很可能是沒有使用正確（què）折疊的p72蛋白。獲（huò）取正確折疊的p72蛋白以及（jí）確定其高（gāo）分辨率結構有助於開發靶向病（bìng）毒衣殼組裝的藥物以及（jí）亞單位疫苗。目前p72亞單位疫苗的研（yán）發及評估正由（yóu）清華大學和（hé）中國農（nóng）業科學院哈爾濱獸醫研究所聯合緊密（mì）進行中。

向燁副教授為本文通訊作者（zhě）。清華（huá）大學生命聯合（hé）中心2014級博士生劉琦為本文第一（yī）作者，向燁實驗室2015級博士生馬丙婷、清華大學藥學院譚旭副教授及其（qí）實驗室成（chéng）員錢年超和張帆，清華大學生命學院校級（jí）冷凍（dòng）電鏡（jìng）平台主任雷建林教授參與了該工作（zuò）。

研究得到了國家蛋白質科學研究（北京）清華大學基地冷凍電鏡平台（tái）的大力支持，且得到了國家自然科學基金，科技部重大研發計劃，北京（jīng）結構生物學高精尖創新中心以及北京生物結構前（qián）沿研（yán）究中（zhōng）心的（de）大力支持。