【学术前沿】 高福等多团队合作，获得近16000个蛋白的非洲猪瘟病毒颗粒结构信息

自非洲猪瘟（ASF）（家猪和野猪的致命出血性疾病）在肯尼亚首次发现以来，已蔓延到世界许多地区，包括高加索地区，东欧，俄罗斯联邦，南美和加勒比海地区。非洲猪瘟现在在中国和其他亚洲国家是一场严重的瘟疫，给猪肉行业造成灾难性的破坏。迄今为止，尚无有效的疫苗或抗病毒策略。为了控制非洲猪瘟，必须加强当前的监测和基础研究工作，这是预防和控制新发传染病的共同原则。

ASFV衣壳的总体结构

非洲猪瘟病毒（ASFV）是ASF的病原体，是一种大型包膜的双链DNA（dsDNA）病毒。它是Asfarviridae家族的唯一成员，属于核质大DNA病毒（NCLDV）组，并且是唯一已知的含DNA虫媒病毒。该病毒可以通过与受感染的猪或其产品直接或间接接触传播。该病毒包含一个长度为170–194 kb的线性dsDNA基因组，编码超过150个开放阅读框。像其他NCLDV一样，ASFV编码许多蛋白质，这些蛋白质除了专门用于病毒组装的结构蛋白外，还参与逃避宿主防御和DNA复制修复以及基因表达的调控。几乎一半的ASFV基因的功能尚不清楚，需要探索。迄今为止，已经阐明了几种ASFV蛋白的结构信息。

ASFV颗粒的直径约为200 nm，由复杂的多层结构组成，具有整体二十面体形态：蛋白质核心壳包裹的中央基因组核苷酸，内部脂质包膜和二十面体蛋白质衣壳。细胞外病毒通过穿过质膜出芽，进一步获得了外部脂质包膜。

主要衣壳蛋白p72的结构

ASFV主要感染猪单核细胞和巨噬细胞，并且感染周期始于病毒通过内吞或微胞吞作用进入宿主细胞。内化后，病毒颗粒经历低pH值驱动的拆卸过程，导致内膜和内体晚期膜之间发生膜融合事件，最终将含基因组的核心释放到细胞质中 。病毒DNA复制和颗粒组装发生在细胞核附近的特定细胞质区域，称为病毒工厂。在这些区域中，聚集的颗粒从内质网的破碎膜中获得内包膜。胞内二十面体成熟病毒颗粒由外衣壳的逐步组装形成，通过微管介导的转运移动到细胞表面，随后通过在质膜上出芽而从细胞中释放出来。

Penton蛋白和次要衣壳蛋白

先前的研究已部分揭示了ASFV病毒体的蛋白质组成，包括最近的基于质谱（MS）的蛋白质组学分析。几种蛋白（包括p72，p49和p17）都参与了衣壳的形成，但是衣壳的分子结构对于理解病毒的进入和组装很重要，目前尚不清楚。

文章总结

在本研究中，研究人员报告了ASFV衣壳结构在4.6-Å处的冷冻电子显微镜（cryo-EM）重建，从分子水平提供了这种传染原的结构细节。与其他NCLDVs一样，外部衣壳由衣藻体构成。该研究发现伪六聚体p72三聚体蛋白是主要的衣壳蛋白，并构成大部分外部衣壳，而penton蛋白形成顶点。已发现几种较小的衣壳蛋白（可能包括p17和M1249L）位于衣壳外部下方，可能是为了稳定病毒衣壳。这些数据加深了我们对ASFV颗粒的了解，并可能指导对该复合病毒的生物学特性以及抗病毒对策（包括疫苗）的开发的未来研究。

参考消息：

https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(19)30586-4?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1931312819305864%3Fshowall%3Dtrue

来源：iNature