最近中科院生物物理所饒子和，王祥喜及中國農(nóng)科院步志高共同通訊在Science 在線發(fā)表題為“Architecture of African swine fever virus and implications for viral assembly”地研究論文，該研究使用優(yōu)化的圖像重建策略，解析了高達(dá)4.1埃的ASFV衣殼結(jié)構(gòu)，包括一個主要（p72）和四個次要的衣殼蛋白質(zhì)（M1249L，p17，p49和H240R），并被組織為pentasymmetrons。這些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)揭示了衣殼穩(wěn)定性和組裝的基礎(chǔ)，為ASF疫苗開發(fā)開辟了新途徑。

非洲豬瘟（ASF）于1921年在肯尼亞首次描述，是豬的一種高度傳染性病毒病，通過有毒分離株測得的死亡率接近100％。在過去的十年中，ASF已遍及高加索，俄羅斯聯(lián)邦和東歐的許多國家，這構(gòu)成了進(jìn)一步擴(kuò)展的嚴(yán)重風(fēng)險。在2019年1月至2019年9月期間，世界動物衛(wèi)生組織報告已有26個國家/地區(qū)通知豬瘟/新發(fā)疫情：13個歐洲國家，10個亞洲國家，3個非洲國家。在沒有疫苗或治療方法的情況下，撲殺豬是控制疫情爆發(fā)的最有效方法，2018-2019年間有超過3000萬頭豬被撲殺。據(jù)估計，ASF大流行給全球養(yǎng)豬業(yè)造成了20億美元的經(jīng)濟(jì)損失。非洲豬瘟病毒（ASFV）在環(huán)境中穩(wěn)定，并在豬之間快速有效地傳播。

ASFV病毒體的結(jié)構(gòu)

ASFV是Asfarviridae的唯一成員，也是唯一已知的DNA蟲媒病毒。盡管與其他核質(zhì)大DNA病毒（NCLDV）具有相同的結(jié)構(gòu)，基因組和復(fù)制特性，但ASFV的不同之處在于具有多層結(jié)構(gòu)和整體二十面體形態(tài)。細(xì)胞內(nèi)ASFV具有包含基因組的核苷（第一層），被厚的蛋白層（稱為核殼（第二層））包圍，該蛋白層被內(nèi)部脂質(zhì)包膜（第三層）和二十面體蛋白衣殼（第四層）。當(dāng)細(xì)胞外ASFV穿過質(zhì)膜出芽時，它獲得了外部包膜（第五層）。關(guān)于感染性病毒體的組成和結(jié)構(gòu)以及負(fù)責(zé)誘導(dǎo)豬中保護(hù)性免疫應(yīng)答的病毒蛋白的鑒定方面的知識上的巨大空白阻礙了疫苗的開發(fā)。

p72的結(jié)構(gòu)與組織

ASFV靶向巨噬細(xì)胞，主要存在于血液和骨髓中的單核細(xì)胞。在這里，研究人員從30-40天大的無特定病原體（SPF）豬中分離出繁殖的ASFV。通過冷凍電子顯微鏡（EM）檢查純化的病毒體。該研究解析了高達(dá)4.1埃的ASFV衣殼結(jié)構(gòu)，包括一個主要（p72）和四個次要的衣殼蛋白質(zhì)（M1249L，p17，p49和H240R），并被組織為pentasymmetrons。

來自少量衣殼蛋白的廣泛分子間網(wǎng)絡(luò)支撐衣殼穩(wěn)定性

p72的原子結(jié)構(gòu)提供了假定的構(gòu)象表位，將ASFV與其他核質(zhì)大DNA病毒（NCLDV）區(qū)別開來。較小的衣殼蛋白在衣殼外殼下方形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，通過將相鄰的衣殼蛋白保持在一起來穩(wěn)定衣殼。作為核心的組織者，長100 nm的M1249L蛋白沿著 trisymmetrons分子的每個邊緣延伸，并與其他衣殼蛋白形成廣泛的分子間網(wǎng)絡(luò)，從而推動了衣殼骨架的形成。這些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)揭示了衣殼穩(wěn)定性和組裝的基礎(chǔ)，為ASF疫苗開發(fā)開辟了新途徑。