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病毒世界

2020-06-03

科学中国人·下旬刊 2020年2期
关键词:猪瘟抗体蛋白

非洲猪瘟病毒结构领域研究进展

中国科学院微生物研究所高福院士团队联合中国农业科学院哈尔滨兽医研究所仇华吉团队、南方科技大学王培毅团队、生物物理研究所章新政团队以及微生物所施一团队,解析了非洲猪瘟病毒衣壳(Capsid)的高分辨率电镜三维结构,并鉴定出多种关键的衣壳蛋白,为非洲猪瘟疫苗研发和疫病防控提供了理论基础。相关成果发表于Cell Host& Microbe。非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是感染家猪和野猪的烈性传染病,其发病率和致死率高达100%。早在1921年,非洲猪瘟就在非洲肯尼亚被首次发现。非洲猪瘟病毒作为非洲猪瘟的病原体,是导致非洲猪瘟疫情的罪魁祸首,理解其基本构成和组装机制有助于疫情防控和疫苗研发。

揭示杆状病毒在昆虫体内的扩散机制

中国水稻研究所微生物资源与生物农药创新团队揭示了昆虫杆状病毒LEF5蛋白的核仁定位信号及其功能。该研究对杆状病毒在昆虫体内扩散机制的阐释提供了理论依据。研究论文发表于Journal of Virology。通过转录组学分析鉴定了昆虫细胞的核干细胞因子和核仁纤维蛋白,免疫荧光定位和蛋白印迹等分析首次证实昆虫核仁结构会随着杆状病毒的感染而解体,同时病毒的感染导致核仁蛋白重新分布进而参与杆状病毒的复制扩增过程。LEF5蛋白是杆状病毒的一个晚期蛋白,高度保守。生物信息学分析显示许多病毒的LEF5带有核仁定位信号,该核仁定位信号的缺失影响杆状病毒晚期和极晚期基因的表达。

揭示钠钾ATP酶抑制剂抗日本乙型脑炎病毒感染的作用机理

中国科学院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心肖庚富、王薇团队发现钠钾泵抑制剂乌本苷和地高辛能有效抑制日本乙型脑炎病毒(Japanese Encephalitis Virus, JEV)感染。研究成果发表于Antimicrobial Agents and Chemotherapy。我国是乙型脑炎的高发区,其诱发的乙型脑炎致死、致残率高,对人类的健康产生重大威胁。虽然JEV疫苗的使用在一定程度上减少乙型脑炎的发病率,但目前仍缺乏针对JEV的特异性抗病毒药物。研究结果揭示乌本苷通过抑制JEV在小鼠中枢神经系统中的复制增殖,减轻JEV对脑组织的病理损伤,发挥抗病毒效果。该研究为今后研发JEV抗病毒药物提供了重要的理论参考。

揭示抗体的直接物理碰撞中和机制

国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心夏宁邵教授、李少伟教授和顾颖副教授等揭示了抗体的直接物理碰撞中和机制,提出诱导这类中和抗体的方法,有助于病毒保护性抗体和疫苗设计,适用于多种病原体,而不仅限于戊型肝炎病毒。研究论文发表于PNAS(美国科学院院刊)。通过截短戊型肝炎病毒(HEV)衣壳蛋白(E2蛋白)免疫筛选获得可直接裂解病毒的中和抗体8C11,抗体与天然HEV病毒粒子作用时,病毒基因组逐渐暴露,最终裂解成难以被超速离心沉降的组分。这种中和机制直接破坏了病毒完整性,研究者形象地形容8C11抗体像一把“刺刀”一样撬开了病毒坚固的外壳。

解析人类疱疹病毒6B型近原子分辨率冷冻电镜结构

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院毕国强教授课题组、美国加州大学洛杉矶分校周正洪教授课题组与华东师范大学梅晔研究员合作,利用高分辨冷凍电镜单颗粒分析技术解析了人类疱疹病毒6B型的近原子分辨率结构。研究论文发表于Nature Communications。人类疱疹病毒6型(HHV-6)属于疱疹病毒家族β疱疹病毒亚家族,根据其表面抗原不同,又被分为HHV-6A和HHV-6B两类密切相关的病毒类型。很多幼儿都会被HHV-6病毒感染,并可能产生发烧、腹泻、红疹等临床症状;HHV-6病毒能够在人体中终身潜伏,并在免疫力低下的人群中引发严重疾病,以及认知障碍相关疾病。

一种新的植物病毒

东北林业大学生命科学学院赵敏教授研究团队发现了一种新的植物病毒,研究论文发表于Plant disease。野生植物中潜藏着某些病毒,并作为中间寄主或转主寄主而引起新栽培区作物病害。论文报道了一种来自野生植物赤瓟的Potyvirus新病毒,命名为赤瓟花叶病毒(Thladiantha dubia mosaic virus, ThDMV);同时报道了该病毒的生物学特性、全基因序列及检测方法;在此基础上利用PCR技术和ELISA技术对该病毒的自然分布状况进行了初步调查,发现该病毒在我国东北地区的赤瓟及马铃薯中广泛存在。论文首次证实了赤瓟是ThDMV病毒的天然宿主,ThDMV对马铃薯生产具有潜在的威胁。

HPV病毒致癌分子机制研究进展

中国科学院大学生命科学学院马润林教授研究团队首次揭示了高危险型HPV16病毒致癌蛋白E7能够通过直接结合寄主细胞微管相关蛋白4(MAP4)的C端来延缓宿主细胞的有丝分裂进程。研究论文发表于Oncogene。人乳头瘤病毒(HPV)是已知唯一专性侵染人体上皮细胞的致癌病毒,不仅是导致女性子宫颈癌的元凶,还与乳腺癌、直结肠癌、肺癌、头颈癌、口腔癌等常见癌症密切相关。健康的人体免疫系统在绝大多数情况下能够有效控制HPV感染造成的危害。全球流行病学发现,感染人类的HPV类型有200余种,其中高危险致癌HPV达13种,但仅高危型HPV16就占所有HPV病毒感染人类总和的约50%。

法匹拉韦联合奥司他韦治疗重症流感疗效探索性结果

中日友好医院曹彬教授团队与合作者首次探索法匹拉韦联合奥司他韦治疗重症流感的疗效:在治疗重症流感中,法匹拉韦联合奥司他韦的疗效可能优于奥司他韦单药。研究论文发表于The Journal of Infectious Diseases。提示在治疗重症流感患者中,法匹拉韦联合奥司他韦可能优于奥司他韦单药,表现在更优临床改善和更快的病毒清除方面。然而,联合治疗组样本量较小,仅有40例;且单药治疗组53%的患者使用了激素,都是重要的混杂因素,仍需随机双盲对照临床试验证实法匹拉韦和奥司他韦联合治疗的疗效和安全性。论文证实法匹拉韦联合奥司他韦可能是治疗重症流感的选择之一,提示聚合酶抑制剂联合奥司他韦可能具有应用前景。

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