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　　從SARS、H5N1到手足口病毒EV71，中科院院士饒子和的名字總是和“病毒精細(xì)結(jié)構(gòu)”聯(lián)系在一起。

　　這一次，這位病毒結(jié)構(gòu)解析專(zhuān)家盯上了甲肝病毒。近日，中科院生物物理所饒子和院士研究組與牛津大學(xué)David Stuart 教授研究組、中國(guó)食品藥品檢定研究院王軍志教授和胡忠玉教授以及北京科興控股生物有限公司尹衛(wèi)東和高強(qiáng)等專(zhuān)家共同合作，在國(guó)際上首次解析了甲型肝炎病毒（HAV）全顆粒晶體結(jié)構(gòu)。相關(guān)論文日前在《自然》雜志上在線(xiàn)發(fā)表。

　　這項(xiàng)研究揭示了甲型肝炎病毒的“獨(dú)有的結(jié)構(gòu)特性”和“特殊的脫衣殼機(jī)制”，而且從三維結(jié)構(gòu)角度闡述了甲型肝炎病毒的進(jìn)化關(guān)系。

　　意料之外的驚喜

　　11月初，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者來(lái)到清華大學(xué)生物新館，穿過(guò)結(jié)構(gòu)生物所實(shí)驗(yàn)室，來(lái)到了位于走廊盡頭的饒子和辦公室。

　　談起成功解析HAV，饒子和用了“意料之外的驚喜”來(lái)形容。“2013年，一次偶然的機(jī)會(huì)讓我們獲得了1毫克HAV病毒，這成為研究的起點(diǎn)?！别堊雍驼f(shuō)。

　　隨后，研究人員在實(shí)驗(yàn)室成功制得HAV成熟和空心兩種晶體后，使用位于英國(guó)牛津郡的“鉆石光源”進(jìn)行了X光衍射三維分析。

　　結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果讓研究人員再次感到意外。病毒學(xué)家一直將HAV視為“小RNA病毒科”的一種。這類(lèi)病毒在表面特定位置具有類(lèi)似峽谷的結(jié)構(gòu)，“峽谷”下隱藏著結(jié)合了疏水脂類(lèi)的“口袋”結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為“口袋因子”。當(dāng)病毒入侵宿主細(xì)胞時(shí)，口袋因子釋放，觸發(fā)病毒“脫衣殼”過(guò)程，病毒將自身攜帶的遺傳物質(zhì)注入宿主細(xì)胞。也就是說(shuō)，一旦成功“脫衣殼”，人和動(dòng)物就被這類(lèi)病毒感染了。

　　然而，意料之外的是，在比較了HAV兩種狀態(tài)的結(jié)構(gòu)后，研究人員并沒(méi)有在HAV上發(fā)現(xiàn)“峽谷”和“口袋”，也不含有口袋因子?！斑@意味著，HAV病毒可能采用不同的脫衣殼機(jī)制?！别堊雍徒忉尅?/p>

　　同時(shí)，結(jié)構(gòu)分析結(jié)果還顯示，HAV病毒表面一條蛋白質(zhì)長(zhǎng)鏈發(fā)生了偏移。饒子和認(rèn)為，這是HAV和已經(jīng)解析的小RNA病毒科成員結(jié)構(gòu)上區(qū)別最大的一點(diǎn)，導(dǎo)致了HAV具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性。并且，這一獨(dú)特的構(gòu)象卻在另一類(lèi)更“原始”的昆蟲(chóng)病毒上普遍存在。由此，研究人員認(rèn)為，HAV在進(jìn)化上處于原始的昆蟲(chóng)病毒和現(xiàn)代的小RNA病毒科之間。

　　重要病毒各個(gè)擊破

　　盡管解析HAV結(jié)構(gòu)始于偶然，但饒子和研究組成功解析多個(gè)重要病毒的結(jié)構(gòu)卻絕非偶然。

　　饒子和坦言：“面向國(guó)家重大需求，解決國(guó)民健康面臨的重大問(wèn)題，是科學(xué)家的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。”因此，多年來(lái)，他帶領(lǐng)研究人員對(duì)SARS、H5N1、手足口病毒的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了“各個(gè)擊破”，收獲頗豐。

　　2008年，我國(guó)手足口疫情暴發(fā)，牽動(dòng)著饒子和研究組科研人員的心。他們從疫區(qū)獲取了手足口致病病毒EV71，并于2012年成功解析了EV71病毒兩種截然不同的病毒顆粒的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，EV71空心病毒顆粒的表面出現(xiàn)了90個(gè)成規(guī)律分布的孔洞，由此推測(cè)，這些孔洞可以作為病毒脫衣殼過(guò)程中遺傳物質(zhì)外輸?shù)耐ǖ馈．?dāng)時(shí)，通過(guò)對(duì)EV71脫衣殼動(dòng)態(tài)過(guò)程的仔細(xì)觀(guān)察，饒子和提出，如能阻止孔洞的形成，就能從源頭遏制病毒。

　　如今，饒子和向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者透露，研究組已根據(jù)這一成果開(kāi)展了EV71治療藥物的相關(guān)研究?！靶滤幵趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)上取得了良好效果，目前正在等待臨床試驗(yàn)批文?！?/p>

　　“先導(dǎo)”支持率先跨越

　　在饒子和看來(lái)，研究組成功解析HAV的背后，有著中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的強(qiáng)力支持。

　　今年3月，中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）“生物超大分子復(fù)合體的結(jié)構(gòu)、功能與調(diào)控”啟動(dòng)。專(zhuān)項(xiàng)依托中科院生物物理所，并由饒子和擔(dān)任首席科學(xué)家。

　　據(jù)了解，該專(zhuān)項(xiàng)瞄準(zhǔn)“生物超大分子復(fù)合體的組裝調(diào)控與細(xì)胞生命過(guò)程關(guān)系”這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，以期在原子水平上重現(xiàn)細(xì)胞中的動(dòng)態(tài)生命過(guò)程，力爭(zhēng)攻克若干超大分子復(fù)合體的世界性難題，產(chǎn)生里程碑式的重大科學(xué)成就。同時(shí)，瞄準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸突破，建立超大分子復(fù)合體高分辨率結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)構(gòu)象研究的技術(shù)體系，為重大原創(chuàng)性工作的產(chǎn)出提供技術(shù)支撐。

　　在專(zhuān)項(xiàng)啟動(dòng)會(huì)上，中科院副院長(zhǎng)丁仲禮提出：“應(yīng)努力將專(zhuān)項(xiàng)打造成為人才培養(yǎng)的平臺(tái)，為年輕人才成長(zhǎng)創(chuàng)造良好環(huán)境?！?/p>

　　對(duì)此，饒子和感到頗為欣慰：“幾年來(lái)，許多年輕的科研人員在解析病毒三維結(jié)構(gòu)的實(shí)戰(zhàn)工作中成長(zhǎng)起來(lái)?！崩纾?dāng)時(shí)還在中科院生物物理所讀博士一年級(jí)的王祥喜就曾在解析手足口病毒方面嶄露頭角。此次HAV結(jié)構(gòu)解析，王祥喜以文章第一作者身份擔(dān)當(dāng)主力。今年，他還獲得了被譽(yù)為華人生物學(xué)在讀博士最高獎(jiǎng)項(xiàng)的“吳瑞獎(jiǎng)學(xué)金”。

　　饒子和指出，生物超大分子的相關(guān)科學(xué)研究任重而道遠(yuǎn)，希望在先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的支持下，年輕人瞄準(zhǔn)科學(xué)前沿，為威脅公共健康安全的重大疾病作出更大的貢獻(xiàn)。

　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2014-11-25 第1版 要聞)