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  • 【助力科研】南方科技大学冷冻电镜中心刘铮团队联合研究首次解析了具有感染活性的Getah virus高分辨结构和关键作用位点

    时间:2022-02-15

    Getah virus(GETV)属于披膜病毒科,甲病毒属,是一种虫媒病毒,其感染谱一直在不断扩大。从1955年最早发现于马来西亚热带雨林的库蚊,到20世纪70-90年代日本和印度的赛马中爆发数次大流行,再到本世纪初我国湖南、河南、云南、河北、山西、安徽近10个省份爆发猪群感染。尤其近5年在国内诸多养猪场猪群中行指数级增长:感染的母猪造成流产、木乃伊死胎、出生死胎、弱胎等;感染的5-10日龄仔猪发烧、腹泻和大量死亡。GETV的致病性和组织嗜性也在不断突破各物种界限,猪、马、牛、羊、犬、兔、袋鼠、狐狸、鸡和野鸟均有报道。虽然目前GETV感染人的疾病表型尚未有过报道,依据开展的4项不同的血清学调查研究表明,在我国广东、海南、云南的健康人血清中存在有GETV抗体,阳性率从5%到40%不等。这些结果表明,我国部分地区的猪等家畜及人群中存在人畜共患GETV感染和流行,提示人类对该病毒易感,属于一种具有潜在流行风险的动物源性人兽共患病毒。借鉴蝙蝠新型冠状病毒等不断发生新的变异而导致人类COVID-19大流行的惨痛教训,我们需要未雨绸缪,提早布局对GETV的研究。

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    2022年2月11日,南方科技大学冷冻电镜中心刘铮课题组和河南农业大学动物医学院王川庆课题组合作,在Cell Discovery(IF=10.85)发表了题为"Structure of Infective Getah Virus at 2.8 Å-resolution Determined by Cryo-electron Microscopy" 的研究论文。研究中使用了冷冻电镜中心新近建设的生物安全二级实验室,使用单颗粒冷冻电镜技术解析具有感染活性的GETV结构,分辨率达到了2.8Å,是目前解析的10余种甲病毒中分辨率最高的。在病毒衣壳蛋白E1和E2上鉴定出多个糖基化位点,揭示其参与病毒的免疫逃避和入侵宿主的机制。在跨膜螺旋膜内侧首次鉴定出数个酰基化位点,极大地稳定了E1和E2的跨膜组装。在跨膜螺旋膜外侧的疏水性口袋中首次鉴定出胆固醇分子和磷脂分子,在稳定病毒包膜中疏水口袋发挥协同作用。以本次研究的高分辨结构为基础,研究团队后续将应用最新的人工智能技术,从包括有700万种化合物的ZINC库中筛选出9种可以和病毒特异性结合的化合物,目前相关的毒理、细胞和动物抗病毒实验正在紧锣密鼓进行中。作为一种广泛感染家畜并致残致死的病毒,筛选出抗Getah病毒的药物对我国这样一个畜牧养殖大国具有重大的意义。

     

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    附图:在跨膜螺旋膜内侧首次鉴定出数个酰基化位点 

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    附图:在跨膜螺旋膜外侧的疏水性口袋中首次鉴定出胆固醇分子和磷脂分子

    南方科技大学冷冻电镜中心为文章第一作者单位,科研助理王傲杰、深圳市第三人民医院刘聪聪博士、河南农业大学周峰博士为论文共同第一作者。南方科技大学冷冻电镜中心刘铮教授和河南农业大学动物医学院王川庆教授为共同通讯作者。该研究主要数据收集和处理工作均在南方科技大学冷冻电镜中心完成,研究工作得到了南方科技大学冷冻电镜中心齐汝西博士、刘升博士、高远瞩博士、付鲁堂工程师的大力协助。本项研究得到了国家自然科学基金和南方科技大学科研启动经费的支持。

     

    原文链接:

    https://www.nature.com/articles/s41421-022-00374-6

     

     转载自:南科大新闻网