近日，科学家们在非洲猪瘟的研究上再获新进展。

手持3D模型，饶子和在上海讲解非洲猪瘟病毒迄今最清晰结构

10月29日，清华大学教授、上海科技大学特聘教授、中国科学院院士、结构生物学家饶子和手持一类似俄罗斯套娃结构的3D模型，在第二届世界顶尖科学家论坛主旨演讲环节再次介绍其团队最新的研究重点。

10月29日，清华大学教授、上海科技大学特聘教授、中国科学院院士、结构生物学家饶子和手持一类似俄罗斯套娃结构的3D模型，在第二届世界顶尖科学家论坛主旨演讲环节再次介绍其团队最新的研究重点。澎湃新闻记者 张若婷 图。

此前的北京时间10月18日凌晨，中国科学院饶子和院士、王祥喜研究员团队和中国农业科学院哈尔滨兽医研究所所长步志高团队合作在国际顶级学术期刊《科学》（Science）发表论文：《非洲猪瘟病毒结构及装配机制》（Architecture of African Swine Fever Virus and implications for viral assembly）。这是科学家首次在近原子分辨率下“看见”这一古老的病毒，这也为新型猪瘟病毒疫苗的研发带来一丝曙光。

非洲猪瘟病毒是一类古老的病毒，早在1921年在非洲肯尼亚首次发现，至今有约100年的历史。非洲猪瘟即是由非洲猪瘟病毒引起的家猪、野猪的一种急性、热性、高度接触性动物传染病，所有品种和年龄的猪均可感染，发病率和死亡率高可达100%。世界动物卫生组织将其列为法定报告动物疫病，中国也将其列为一类动物疫病。

近百年来，非洲猪瘟病毒从非洲传播至欧洲、南美洲、亚洲等多个国家。近一年来，非洲猪瘟病毒传播速度明显加快，呈现愈演愈烈趋势，据国际动物健康组织通报数据显示，2019年1月至2019年10月期间，曾暴发或者正在暴发非洲猪瘟疫情的国家有26个,包含13个欧洲国家、10个亚洲国家和3个非洲国家，其中亚洲几个国家的疫情尤为严重。

2018年8月3日，农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情，随后病毒很快传播到全国大部分地区。而中国是全世界最大的猪肉生产和消费国，生猪产业在国民经济发展和人民群众生活中具有不可替代的重要作用。

“大家知道最近在中国、在全世界发生了什么，日本也已经有一点恐慌了，大家觉得现在没法抑制猪瘟蔓延到日本了。”饶子和表示，这真的是一个噩梦，非洲猪瘟死亡率高达100%，而且没有有效的疫苗。“它的传染周期是从野猪再传染到家猪，过去100年没有看到全世界规模的非洲猪瘟，现在对于这个疾病的了解非常有限。”

截至目前，科学家尚没有研发出有效疫苗，没有看到很有效的抗体，机体的免疫机制也不清楚，病毒与蛋白结构也不清楚，病毒和宿主的相互作用也不清楚，围绕非洲猪瘟的诸多基础问题急需解决。

值得一提的是，非洲猪瘟病毒是最大的病毒之一。饶子和在现场介绍，其团队曾经解决了甲肝病毒（HAV）、寨卡病毒（ZIKA）、乙型脑炎病毒（JEV）、单纯疱疹病毒（HSV）。相比之下，上述四种病毒的直径分别为30纳米、50纳米、50纳米和125纳米，而今年解析的非洲猪瘟病毒有260纳米。

饶子和还在现场用模型详细介绍了非洲猪瘟病毒颗粒的结构，“一共有五层，看起来就像一个俄罗斯娃娃。”该病毒独有的5层结构分别为外膜、衣壳、双层内膜、核心壳层和基因组，病毒颗粒包含3万余个蛋白亚基。

该病毒的表面绝大部分由主要衣壳蛋白p72的三维结构组成。在此前学术成果的发布会上，研究团队曾介绍，p72的三聚体是主要的保护性抗原之一，也是新型疫苗设计的主要靶标。在这一结构下发现了4个潜在的非常重要的抗原表位，这4个表位可以为未来新型疫苗的设计提供很好的线索。

饶子和此番在主旨演讲中也提到，上述四个抗原表位，对于设计疫苗来说是很核心的信息。“这是在近原子分辨率下第一次看到非洲猪瘟病毒的结构，这么大的一个病毒微粒，尤其是P72的微粒结构，可以帮助我们进行疫苗的设计。”

高福院士团队解析非洲猪瘟病毒关键酶结构

2019年10月29日，中国科学院微生物研究所高福院士团队在微生物研究领域权威期刊mBio在线发表了题为Crystal Structure of African Swine Fever Virus dUTPase Reveals a Potential Drug Target的文章，在非洲猪瘟病毒关键酶结构解析与药物靶点研究中取得突破性进展。

非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）感染导致的一种具有高度传染性和致死性的烈性传染病，其致死率高达100%，目前还没有有效的疫苗和药物来阻止病毒的传播。因此迫切需要研发有效的预防和治疗ASFV感染的药物或疫苗。

图1:ASFV E165R与dUMP的复合物结构

dUTP焦磷酸酶（dUTPase）是DNA合成中的一种关键酶，广泛分布于真核、原核细胞以及病毒等生命有机体内。该酶能够水解细胞质中的dUTP，从而最大限度地减少尿嘧啶在DNA合成中的错误插入，降低细胞中dUTP/dTTP的比例，维持基因组复制的保真度和顺利进行。ASFV也编码这种酶，称为E165R。研究人员解析了apo-E165R和E165R-dUMP复合体的晶体结构，为靶向E165R的抗ASFV药物设计提供了重要依据。

图2： E165R-dUMP与其它物种dUTPases-产物/抑制剂的结构比较

通过解析apo-E165R和E165R-dUMP复合体的晶体结构，分析确定了酶活性位点的结构，以及与配体dUMP之间的相互作用位点（图1）。进一步通过比对ASFV-E165R与其它物种的dUTPase的结构，发现E165R的活性位点与结核分枝杆菌和恶性疟原虫的dUTPase的活性位点高度相似（图2）。而结核分枝杆菌和恶性疟原虫的dUTPase已被证明能够作为药物设计的靶点，如α,β-imido-dUTP（dUPNPP）已被用来抑制结核分枝杆菌的dUTPase活性；一些脱氧尿苷三苯基甲烷衍生物也被发现具有抗疟活性。因此针对ASFV-E165R活性位点开发的小分子化学药物很可能对ASFV有效。研究结果为靶向E165R的抗ASFV药物设计提供了重要依据。

中国农业大学博士生李长尧为论文的第一作者，高福院士和中国科学院微生物研究所孙业平为论文共同通讯作者。此外，中国科学院微生物研究所齐建勋研究员、施一研究员和柴彦博士以及中国农业科学院哈尔滨兽医研究所翁长江研究员、中国科学院北京生命科学研究院宋豪博士等专家也提供了大力支持。本研究得到了中国科学院非洲猪瘟研究应急项目、国家自然科学基金、科技部重点研发计划，以及中科院青促会、中国科协“青年人才托举工程”等的经费支持。

文章链接：

https://mbio.asm.org/content/10/5/e02483-19.abstract?etoc

来源：澎湃新闻，中国科学院微生物研究所