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，發(fā)病率和死亡率高可達(dá)100%。世界動物衛(wèi)生組織將其列為法定報(bào)告動物疫病，我國也將其列為一類動物疫病。2018年8月3日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室通報(bào)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)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前緊迫需要研發(fā)有效的疫苗和防疫手段，用于控制及預(yù)防非洲豬瘟疫情。
非洲豬瘟病毒（ASFV）是一類古老的病毒，1921年就在非洲肯尼亞首次發(fā)現(xiàn)，至今有約100年的歷史。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(gè)國家。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(bào)數(shù)據(jù)顯示，2019年1月至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(gè)，包括13個(gè)歐洲國家、10個(gè)亞洲國家和3個(gè)非洲國家，其中亞洲幾個(gè)國家的疫情尤為嚴(yán)重。
中國科學(xué)院生物物理研究所饒子和/王祥喜團(tuán)隊(duì)和哈爾濱獸醫(yī)研究所步志高團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海科技大學(xué)、清華大學(xué)、中科院微生物研究所、中科院武漢病毒研究所、南開大學(xué)等單位，于2018年12月開始對非洲豬瘟病毒顆粒和相關(guān)抗原分子開展從基礎(chǔ)科研到臨床檢測以及高效疫苗多方面的聯(lián)合攻關(guān)研究。北京時(shí)間2019年10月18日凌晨，饒子和/王祥喜團(tuán)隊(duì)和步志高團(tuán)隊(duì)合作在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表了題為《非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)及裝配機(jī)制》的學(xué)術(shù)論文。
該研究成功分離出國內(nèi)正在爆發(fā)的非洲豬瘟病毒流行株。研究人員在上海科技大學(xué)電鏡平臺上連續(xù)進(jìn)行了4個(gè)月高質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集，獲得了超過100 T的海量數(shù)據(jù)，采用單顆粒三維重構(gòu)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。研究發(fā)現(xiàn)，病毒顆粒包含3萬余個(gè)蛋白亞基，組裝成直徑約為260納米的球形顆粒，是目前近原子分辨率結(jié)構(gòu)得到解析的最大病毒顆粒。
該研究新鑒定出非洲豬瘟病毒多種結(jié)構(gòu)蛋白，搭建了主要衣殼蛋白p72等原子模型，揭示了非洲豬瘟病毒多種潛在的保護(hù)性抗原和關(guān)鍵抗原表位信息，闡述了結(jié)構(gòu)蛋白復(fù)雜的排列方式和相互作用模式，提出了非洲豬瘟病毒可能的組裝機(jī)制，為揭示非洲豬瘟病毒入侵宿主細(xì)胞以及逃避和對抗宿主抗病毒免疫的機(jī)制提供了重要線索，為開發(fā)效果佳、安全性高的新型非洲豬瘟疫苗奠定了基礎(chǔ)。
非洲豬瘟病毒整體結(jié)構(gòu)（左：5層切面圖；右：衣殼層整體結(jié)構(gòu)）
2013年以來，研究團(tuán)隊(duì)解析了4類30余種全病毒原子分辨率的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)比較中可以看到非洲豬瘟病毒是一個(gè)十分巨大、復(fù)雜的病原體。
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