非洲猪瘟病毒里 基因“针线”绣功了得

非洲猪瘟100%的致死率令养殖场措手不及，侵入猪身体里的病毒为什么可以长驱直入?有没有什么办法能够阻止它的入侵呢? 　　日前，我国复旦大学生命科学学院、遗传工程国家重点实验室甘建华课题组与李继喜课题组合作，研究解析了非洲猪瘟病毒DNA修复通路上一种关键酶的结构。相关研究成果在线发表于《自然·通讯》。 　　这种关键酶是连接酶，被称为基因“针线”，用于将不同的DNA片段连接起来。这次通过解析非洲猪瘟病毒DNA连接酶的分子机制，研究团队找到了非洲猪瘟病毒的保守位点，为针对非洲猪瘟病毒DNA修复通路蛋白的药物设计提供了结构基础。 　　断尾求生，病毒躲过宿主免疫系统 　　“人们会发现，患了猪瘟的病猪会发生脾脏肿大，脾脏是重要的免疫器官，那说明它的免疫系统‘奋力作战’了。”李继喜说，但是非洲猪瘟病毒很聪明，在进入体内后会不断变化，让免疫系统“抓不到”。 　　它的变化很像壁虎的“断尾求生”。“对于宿主免疫系统要攻击的DNA片段，它会剪切掉，然后再重新‘长出来’。”李继喜说。“长出来”意味着DNA的延长、重组，这个过程需要两种DNA聚合酶(X和P)和一种DNA连接酶。 　　“有这3种酶参与的整个过程形成了一套完整的DNA修复通路。”李继喜说，团队已经解出了其中的一种聚合酶，文章2017年发表，揭示了聚合酶X拥有一个独特的磷酸根识别位点;另一种聚合酶的研究已经收尾，正在进行结果整理和论文编写工作，至此团队已经“全面打通”整个通路的关键节点。 　　病毒更狡猾的地方在于它新长出来的DNA片段和原来的不同，使得宿主体内的免疫系统措手不及，难以锁定攻击目标。非洲猪瘟病毒也是如此，其基因组修复时会发生突变，让免疫系统无法精准识别，进而使得针对它们的狙击，无法奏效。 　　分辨率高，晶体法定格“绣娘”手法 　　俗话说，“万变不离其宗”。既然病毒DNA修复时有千变万化，有没有可能找到所谓的“宗”即保守区呢? 　　这就要对关键酶进行高精度的结构解析。团队选择了X-射线晶体学方法，与声名鹊起的冷冻电镜方法相比，前者的分辨率更高，且一旦摸索好条件后，更易重复。 　　结晶条件的摸索却是非常艰难的过程。“我们用基因工程的方法，让非洲猪瘟病毒的连接酶在工程菌中大量表达，通过纯化柱等方法将蛋白纯化出来。”李继喜说。这个时候目标蛋白还在溶液中，与同自己性质、分子量相近的“兄弟姐妹”在一起。 　　团队进行了上千次相关参数的摸索，最终得到了均一性高的完美晶型，通过X光衍射、三维重构等方法，获得了分辨率达到2.5埃的连接酶分子结构。