近日，中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院、深海圈層與地球系統(tǒng)前沿科學(xué)中心張玉忠教授團隊、郭華榮教授團隊與南方科技大學(xué)沈慶濤教授團隊等合作，在Science Advances在線發(fā)表了題為“Ring-stacked capsids of white spot syndrome virus and structural transitions with genome ejection（白斑綜合征病毒的環(huán)狀堆疊衣殼結(jié)構(gòu)和基因組釋放時的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變）”的研究論文。中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院孫美玲博士、王鵬副教授、郭華榮教授、南方科技大學(xué)劉明棟博士、單虹博士等為并列第一作者，張玉忠教授和南方科技大學(xué)沈慶濤教授為共同通訊作者，中國海洋大學(xué)為第一完成單位和通訊作者單位。

　　白斑綜合征病毒（white spot syndrome virus,WSSV）為含囊膜的雙鏈DNA病毒，呈橢球狀，長約320nm，寬約100nm，是目前發(fā)現(xiàn)的最大病毒之一，也是導(dǎo)致甲殼類動物（如對蝦、螃蟹等）患白斑綜合征的主要病原體。WSSV具有高度傳染性和致命性，給漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，目前尚無有效的防治辦法。WSSV的核衣殼與病毒DNA包裝和病毒侵染宿主細(xì)胞時DNA注射密切相關(guān)。到目前為止，核衣殼結(jié)構(gòu)和病毒侵染機制尚不清楚。

　　本研究利用冷凍電鏡技術(shù)，解析了WSSV桿狀核衣殼的高分辨結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)WSSV核衣殼以環(huán)狀堆疊的結(jié)構(gòu)形式存在，這與目前已發(fā)現(xiàn)絲狀和橢球狀病毒的螺旋狀核衣殼結(jié)構(gòu)均不相同。在WSSV侵染過程中，核衣殼會出現(xiàn)橢球狀和桿狀兩種結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)變。本研究發(fā)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變是由核衣殼不同層環(huán)狀結(jié)構(gòu)的變化產(chǎn)生的，核衣殼由橢球狀變?yōu)闂U狀會釋放病毒基因組，伴隨著內(nèi)部容積變小、壓力喪失。本研究闡明了WSSV侵染過程中壓力驅(qū)動的DNA釋放過程及其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，有助于更好地認(rèn)識WSSV侵染過程和為WSSV的防治提供理論借鑒。

　　張玉忠教授領(lǐng)銜的在職研究生團隊長期從事海洋微生物學(xué)與微生物海洋學(xué)研究，近年來在海洋微生物重要蛋白結(jié)構(gòu)解析領(lǐng)域取得了系列研究成果。本次在Science Advances上發(fā)表的研究成果是該團隊在海洋微生物學(xué)與微生物海洋學(xué)研究領(lǐng)域取得的又一重要研究進展。

　　該工作由中國海洋大學(xué)、南方科技大學(xué)、山東大學(xué)、上海科技大學(xué)、上海交通大學(xué)等單位的相關(guān)學(xué)者合作完成。研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目的資助。