近日，中国海洋大学海洋生物多样性与进化教育部重点实验室、海洋生命学院张玉忠教授团队、郭华荣教授团队与南方科技大学沈庆涛教授团队等合作，在Science Advances在线发表了题为“Ring-stacked capsids of white spot syndrome virus and structural transitions with genome ejection（白斑综合征病毒的环状堆叠衣壳结构和基因组释放时的结构转变）”的研究论文，在微生物海洋学研究领域取得重要进展。海洋生物多样性与进化研究所双聘教师郭华荣教授与孙美玲博士等五位并列第一作者，张玉忠教授和南方科技大学沈庆涛教授为共同通讯作者，中国海洋大学为第一完成单位和通讯作者单位。
图1白斑综合征病毒的环状堆叠衣壳结构及其基因组释放时的结构转变示意图
A，WSSV杆状衣壳结构模型；B，杆状衣壳向椭球状衣壳的转变机制示意图；C，衣壳结构的转变导致病毒基因组的释放。
白斑综合征病毒（White Spot Syndrome Virus, WSSV）为具囊膜的双链闭环DNA病毒，呈椭球状，长约320 nm，宽约100 nm，是目前发现的最大的动物病毒之一，也是导致甲壳类动物（如对虾和螃蟹等）患白斑综合征的主要病原体。WSSV具有高度传染性和致命性，给渔业和养殖业造成了巨大的经济损失，目前尚无有效的防治办法。WSSV的核衣壳结构与其DNA的包装以及病毒侵染宿主细胞时DNA的注射密切相关。到目前为止，WSSV核衣壳的结构和病毒的侵染机制尚不清楚。
本研究利用冷冻电镜技术，解析了WSSV杆状核衣壳的高分辨结构，发现WSSV核衣壳以环状堆叠的结构形式存在，这与目前已发现的丝状和椭球状病毒的螺旋状核衣壳结构均不相同。在WSSV侵染过程中，核衣壳会出现椭球状和杆状两种结构形式的转变。本研究发现这种转变是因核衣壳不同层环状结构的变化而产生的，当核衣壳由椭球状变为杆状时会释放病毒的基因组，并伴随着内部容积的变小和压力的丧失。本研究阐明了WSSV侵染过程中压力驱动的DNA释放过程及其结构基础，有助于更好地认识WSSV的侵染过程，并为WSSV的防治提供理论借鉴。
该工作由中国海洋大学、南方科技大学、山东大学、上海科技大学、上海交通大学等单位的相关学者合作完成。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
