非洲豬瘟病毒（ASFV）是具有二十面體多層結構的大型雙鏈DNA病毒。 ASFV引起致命的豬出血性疾病，目前對亞洲豬肉業造成廣泛破壞。既沒有疫苗也沒有抗病毒藥，幾種蛋白（包括p72，p49和p17）都參與了衣殼的形成，但是衣殼的分子結構對於理解病毒的進入和組裝很重要，目前尚不清楚。
近期，中國科學院微生物研究所高福，施一，中國科學院生物物理所章新政，南方科技大學Wang Peiyi及中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所仇華吉共同通訊在Cell Host Microbe在線發表題為“Cryo-EM Structure of the African Swine Fever Virus”的研究論文，該研究描述了ASFV的二十面體衣殼在4.6-處的冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）結構。
ASFV顆粒由8280份主要衣殼蛋白p72、60份penton蛋白和至少8340份次要衣殼蛋白組成，其中可能有3種不同類型。像其他核質大DNA病毒一樣，次要衣殼蛋白在衣殼外殼下方形成一個六邊形網絡，通過將相鄰的衣殼蛋白“膠合”在一起，起到穩定劑的作用。該研究提供了ASFV衣殼結構的全面分子模型，這將有助於未來對策的發展，包括疫苗。
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自非洲豬瘟（ASF）（家豬和野豬的致命出血性疾病）在肯尼亞首次發現以來，已蔓延到世界許多地區，包括高加索地區，東歐，俄羅斯聯邦，南美和加勒比海地區。非洲豬瘟現在在中國和其他亞洲國家是一場嚴重的瘟疫，給豬肉行業造成災難性的破壞。迄今為止，尚無有效的疫苗或抗病毒策略。為了控制非洲豬瘟，必須加強當前的監測和基礎研究工作，這是預防和控制新發傳染病的共同原則。
ASFV衣殼的總體結構
非洲豬瘟病毒（ASFV）是ASF的病原體，是一種大型包膜的雙鏈DNA（dsDNA）病毒。它是Asfarviridae家族的唯一成員，屬於核質大DNA病毒（NCLDV）組，並且是唯一已知的含DNA蟲媒病毒。該病毒可以通過與受感染的豬或其產品直接或間接接觸傳播。該病毒包含一個長度為170–194 kb的線性dsDNA基因組，編碼超過150個開放閱讀框。像其他NCLDV一樣，ASFV編碼許多蛋白質，這些蛋白質除了專門用於病毒組裝的結構蛋白外，還參與逃避宿主防禦和DNA複製修復以及基因表達的調控。幾乎一半的ASFV基因的功能尚不清楚，需要探索。迄今為止，已經闡明瞭幾種ASFV蛋白的結構信息。
ASFV顆粒的直徑約為200 nm，由複雜的多層結構組成，具有整體二十面體形態：蛋白質核心殼包裹的中央基因組核苷酸，內部脂質包膜和二十面體蛋白質衣殼。細胞外病毒通過穿過質膜出芽，進一步獲得了外部脂質包膜。
主要衣殼蛋白p72的結構
ASFV主要感染豬單核細胞和巨噬細胞，並且感染週期始於病毒通過內吞或微胞吞作用進入宿主細胞。內化後，病毒顆粒經歷低pH值驅動的拆卸過程，導致內膜和內體晚期膜之間發生膜融合事件，最終將含基因組的核心釋放到細胞質中 。病毒DNA複製和顆粒組裝發生在細胞核附近的特定細胞質區域，稱為病毒工廠。在這些區域中，聚集的顆粒從內質網的破碎膜中獲得內包膜。胞內二十面體成熟病毒顆粒由外衣殼的逐步組裝形成，通過微管介導的轉運移動到細胞表面，隨後通過在質膜上出芽而從細胞中釋放出來。
Penton蛋白和次要衣殼蛋白
先前的研究已部分揭示了ASFV病毒體的蛋白質組成，包括最近的基於質譜（MS）的蛋白質組學分析。幾種蛋白（包括p72，p49和p17）都參與了衣殼的形成，但是衣殼的分子結構對於理解病毒的進入和組裝很重要，目前尚不清楚。
文章總結
在本研究中，研究人員報告了ASFV衣殼結構在4.6-處的冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）重建，從分子水平提供了這種傳染原的結構細節。與其他NCLDVs一樣，外部衣殼由衣藻體構成。該研究發現偽六聚體p72三聚體蛋白是主要的衣殼蛋白，並構成大部分外部衣殼，而penton蛋白形成頂點。已發現幾種較小的衣殼蛋白（可能包括p17和M1249L）位於衣殼外部下方，可能是為了穩定病毒衣殼。這些數據加深了我們對ASFV顆粒的瞭解，並可能指導對該複合病毒的生物學特性以及抗病毒對策（包括疫苗）的開發的未來研究。
參考消息：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
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