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

　　這一次，這位病毒結構解析專(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東和高強等專(zhuān)家共同合作，在國際上首次解析了甲型肝炎病毒（HAV）全顆粒晶體結構。相關(guān)論文日前在《自然》雜志上在線(xiàn)發(fā)表。

　　這項研究揭示了甲型肝炎病毒的“獨有的結構特性”和“特殊的脫衣殼機制”，而且從三維結構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，《中國科學(xué)報》記者來(lái)到清華大學(xué)生物新館，穿過(guò)結構生物所實(shí)驗室，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，一次偶然的機會(huì )讓我們獲得了1毫克HAV病毒，這成為研究的起點(diǎn)。”饒子和說(shuō)。

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

　　結構分析的結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)似峽谷的結構，“峽谷”下隱藏著(zhù)結合了疏水脂類(lèi)的“口袋”結構，稱(chēng)為“口袋因子”。當病毒入侵宿主細胞時(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)的結構后，研究人員并沒(méi)有在HAV上發(fā)現“峽谷”和“口袋”，也不含有口袋因子。“這意味著(zhù)，HAV病毒可能采用不同的脫衣殼機制。”饒子和解釋。

　　同時(shí)，結構分析結果還顯示，HAV病毒表面一條蛋白質(zhì)長(cháng)鏈發(fā)生了偏移。饒子和認為，這是HAV和已經(jīng)解析的小RNA病毒科成員結構上區別最大的一點(diǎn)，導致了HAV具有極強的穩定性。并且，這一獨特的構象卻在另一類(lèi)更“原始”的昆蟲(chóng)病毒上普遍存在。由此，研究人員認為，HAV在進(jìn)化上處于原始的昆蟲(chóng)病毒和現代的小RNA病毒科之間。

　　重要病毒各個(gè)擊破

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

　　饒子和坦言：“面向國家重大需求，解決國民健康面臨的重大問(wèn)題，是科學(xué)家的責任和擔當。”因此，多年來(lái)，他帶領(lǐng)研究人員對SARS、H5N1、手足口病毒的結構進(jìn)行了“各個(gè)擊破”，收獲頗豐。

　　2008年，我國手足口疫情暴發(fā)，牽動(dòng)著(zhù)饒子和研究組科研人員的心。他們從疫區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構。

　　研究人員發(fā)現，EV71空心病毒顆粒的表面出現了90個(gè)成規律分布的孔洞，由此推測，這些孔洞可以作為病毒脫衣殼過(guò)程中遺傳物質(zhì)外輸的通道。當時(shí)，通過(guò)對EV71脫衣殼動(dòng)態(tài)過(guò)程的仔細觀(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《中國科學(xué)報》記者透露，研究組已根據這一成果開(kāi)展了EV71治療藥物的相關(guān)研究。“新藥在動(dòng)物實(shí)驗上取得了良好效果，目前正在等待臨床試驗批文。”

　　“先導”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(zhù)中科院先導專(zhuān)項的強力支持。

　　今年3月，中科院戰略性先導科技專(zhuān)項（B類(lèi)）“生物超大分子復合體的結構、功能與調控”啟動(dòng)。專(zhuān)項依托中科院生物物理所，并由饒子和擔任首席科學(xué)家。

　　據了解，該專(zhuān)項瞄準“生物超大分子復合體的組裝調控與細胞生命過(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細胞中的動(dòng)態(tài)生命過(guò)程，力爭攻克若干超大分子復合體的世界性難題，產(chǎn)生里程碑式的重大科學(xué)成就。同時(shí)，瞄準關(guān)鍵技術(shù)瓶頸突破，建立超大分子復合體高分辨率結構和動(dòng)態(tài)構象研究的技術(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)項啟動(dòng)會(huì )上，中科院副院長(cháng)丁仲禮提出：“應努力將專(zhuān)項打造成為人才培養的平臺，為年輕人才成長(cháng)創(chuàng )造良好環(huán)境。”

　　對此，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構的實(shí)戰工作中成長(cháng)起來(lái)。”例如，當時(shí)還在中科院生物物理所讀博士一年級的王祥喜就曾在解析手足口病毒方面嶄露頭角。此次HAV結構解析，王祥喜以文章第一作者身份擔當主力。今年，他還獲得了被譽(yù)為華人生物學(xué)在讀博士最高獎項的“吳瑞獎學(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，希望在先導專(zhuān)項的支持下，年輕人瞄準科學(xué)前沿，為威脅公共健康安全的重大疾病作出更大的貢獻。