2022年1月27日,，動(dòng)物科學(xué)學(xué)院博士生張以農(nóng)在學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上發(fā)表題為“Multiple conformations of trimeric spikes visualized on a non-enveloped virus”的研究論文（論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-28114-0）,。該論文首次解析了家蠶質(zhì)型多角體病毒（BmCPV病毒）spike蛋白的高分辨率三維結(jié)構(gòu),。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院為第一完成單位（亞熱帶桑蠶種質(zhì)資源保護(hù)與安全生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心/廣東省農(nóng)業(yè)動(dòng)物基因組學(xué)與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）,，博士研究生張以農(nóng)為第一作者，這也是張以農(nóng)2019年以并列第一作者在Nature Structural & Molecular Biology上（https://www.nature.com/articles/s41594-019-0320-0）發(fā)表題為“Conservative transcription in three steps visualized in a double-stranded RNA virus”文章的后續(xù)研究,。

　　Spike蛋白是廣泛存在于病毒囊膜或衣殼表面的同源三聚體,，通常在病毒入侵宿主細(xì)胞的過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。相較于囊膜病毒,，無(wú)囊膜病毒spike蛋白之間的同源性較低,，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)差異大,，且缺少相關(guān)病毒spike蛋白不同構(gòu)象下的高分辨率三維結(jié)構(gòu)，使得大多數(shù)無(wú)囊膜病毒入侵宿主細(xì)胞的機(jī)制仍然成謎,。

　　在該研究中，項(xiàng)目組通過(guò)亞顆粒三維重構(gòu)技術(shù),，獲得了BmCPV病毒衣殼上spike蛋白的原位結(jié)構(gòu),，確定了病毒的spike蛋白由S3基因編碼；同時(shí),，研究發(fā)現(xiàn)了BmCPV病毒的spike蛋白在天然狀態(tài)下存在兩種不同的構(gòu)象,，分別為膜穿刺前、后的構(gòu)象,，這一發(fā)現(xiàn)說(shuō)明BmCPV病毒與COVID-19 和輪狀病毒類似,，會(huì)在病毒粒子上保留部分失去功能的spike蛋白，以逃避宿主免疫系統(tǒng)的攻擊,。

　　課題組已經(jīng)發(fā)表了有關(guān)BmCPV病毒轉(zhuǎn)錄(Zhang X, et al., Nature, 2015; Cui Y, et al., Nature Structural & Molecular Biology, 2019)及加帽 (Yu, Jiang et al., eLife, 2015)的前期研究成果,，該研究還闡明了SAM和ATP等胞內(nèi)小分子是如何通過(guò)與病毒塔狀突起蛋白（turret protein）上的活性位點(diǎn)結(jié)合，激活BmCPV病毒衣殼中“入侵-轉(zhuǎn)錄-加帽”的信號(hào)通路,，并促使BmCPV病毒在感染的不同階段啟動(dòng)相關(guān)結(jié)構(gòu)蛋白執(zhí)行功能,。

　　課題組BmCPV病毒研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金委的連續(xù)支持（項(xiàng)目號(hào) 30871828，31172263,，31672489),，也得到了華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生國(guó)外短期訪學(xué)項(xiàng)目的資助，并與UCLA的Z.Hong Zhou等課題組建立了緊密的合作關(guān)系,。（文圖/動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 謝育凱）