27日,科學技術部高技術研究發展中心發布了2019年度中國科學十大進展。由中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所參與完成的重大科學進展「揭示非洲豬瘟病毒結構及其組裝機制」入選。
非洲豬瘟病毒(ASFV)是一個巨大而複雜的DNA病毒,能夠引發家豬、野豬患急性、熱性、高度傳染性疾病,發病率和死亡率可高達100%,對生豬養殖產業鏈造成巨大經濟損失,目前尚未有可用的疫苗。
非洲豬瘟病毒衣殼蛋白結構及其組裝
中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所步志高團隊和中國科學院生物物理研究所饒子和/王祥喜團隊聯合上海科技大學等單位,在上海科技大學冷凍電鏡中心連續收集了高質量數據,採用一種優化的圖像重構策略,解析了非洲豬瘟病毒衣殼的三維結構,其解析度達到4.1埃。該衣殼顆粒體型巨大且結構複雜,由17,280個蛋白亞基組成,其中包括1種主要(p72)和4種次級衣殼蛋白(M1249L、p17、p49和H240R),它們組裝成五重對稱體和三重對稱體的複合結構。主要衣殼蛋白p72原子解析度結構展示出非洲豬瘟病毒潛在的構象型抗原表位,與其他的核胞質大DNA病毒(NCLDV)顯著不同。次級衣殼蛋白在衣殼內表面形成了一個複雜的蛋白相互作用網絡,通過調控相鄰的病毒殼微體之間的作用力介導衣殼的組裝並穩定了衣殼的結構。作為核心的組織者,100納米長的M1249L蛋白沿著三重對稱體的每個邊緣橋接了兩個相鄰的五重對稱體,與其他衣殼蛋白形成了延伸的分子間網絡,驅動了衣殼框架的形成。這些結構細節揭示了衣殼穩定性和組裝的分子基礎,對非洲豬瘟疫苗的研發具有十分重要的理論指導意義。
此次入選的另9項重大科學進展分別為:
探測到月幔物質出露的初步證據,
構架出面向人工通用智能的異構晶片,
提出基於DNA檢測酶調控的自身免疫疾病治療方案,
破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能,
基於材料基因工程研製出高溫塊體金屬玻璃,
闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理,
青藏高原發現丹尼索瓦人,
實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗,
首次觀測到三維量子霍爾效應。
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記者:彭溢
編輯:王佳琦
責編:焦健
統籌:王巍 李國玉
監製:劉榮升