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中国海洋大学等在白斑综合征病毒结构研究方面取得新进展
访问数量:621发布时间:2023-03-14

近日,中国海洋大学海洋生命学院、深海圈层与地球系统前沿科学中心张玉忠教授团队、郭华荣教授团队与南方科技大学沈庆涛教授团队等合作以“Ring-stacked capsids of white spot syndrome virus and structural transitions with genome ejection(白斑综合征病毒的环状堆叠衣壳结构和基因组释放时的结构转变)”为题的研究论文在线发表在Science Advances。中国海洋大学海洋生命学院孙美玲博士、王鹏副教授、郭华荣教授、南方科技大学刘明栋博士、单虹博士等为并列第一作者,张玉忠教授和南方科技大学沈庆涛教授为共同通讯作者,中国海洋大学为第一完成单位和通讯作者单位。


图1 白斑综合征病毒的环状堆叠衣壳结构及其基因组释放时的结构转变示意图。A,WSSV杆状衣壳结构模型;B,杆状衣壳向椭球状衣壳转变的机制;C,衣壳结构转变导致病毒基因组释放。


白斑综合征病毒(white spot syndrome virus, WSSV)为含囊膜的双链DNA病毒,呈椭球状,长约320nm,宽约100nm,是目前发现的最大病毒之一,也是导致甲壳类动物(如对虾、螃蟹等)患白斑综合征的主要病原体。WSSV具有高度传染性和致命性,给渔业和养殖业造成了巨大的经济损失,目前尚无有效的防治办法。WSSV的核衣壳与病毒DNA包装和病毒侵染宿主细胞时DNA注射密切相关。到目前为止,核衣壳结构和病毒侵染机制尚不清楚。
本研究利用冷冻电镜技术,解析了WSSV杆状核衣壳的高分辨结构,发现WSSV核衣壳以环状堆叠的结构形式存在,这与目前已发现丝状和椭球状病毒的螺旋状核衣壳结构均不相同。在WSSV侵染过程中,核衣壳会出现椭球状和杆状两种结构形式的转变。本研究发现这种转变是由核衣壳不同层环状结构的变化产生的,核衣壳由椭球状变为杆状会释放病毒基因组,伴随着内部容积变小、压力丧失。本研究阐明了WSSV侵染过程中压力驱动的DNA释放过程及其结构基础,有助于更好地认识WSSV侵染过程和为WSSV的防治提供理论借鉴。
张玉忠教授领衔的研究团队长期从事海洋微生物学与微生物海洋学研究,近年来在海洋微生物重要蛋白结构解析领域取得了系列研究成果。本次在Science Advances上发表的研究成果是该团队在海洋微生物学与微生物海洋学研究领域取得的又一重要研究进展。
该工作由中国海洋大学、南方科技大学、山东大学、上海科技大学、上海交通大学等单位的相关学者合作完成。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。


文章链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add2796


本文来源:中国海洋大学

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