运用低温电镜术和计算机三维重构技术研究香石竹斑驳病毒(CarMV)和蚕豆萎焉病毒(BBWV)的三维结构,计算病毒尺寸和T数,确定CarMV单个结构多肽和BBWV二个结构多肽在病毒衣壳上的空间排布,搞清病毒结构多肽主要结构域的数目和形状,比较T=3和T=1两种结构差异,了解衣壳蛋白和基因组RNA的相互作用;在此基础上进一步测定BBWV与单克隆抗体Fab片段复合物的结构,定位抗体的结合位点,研究抗体中和机制。病毒以及病毒-单抗复合物的三维结构测定分辨率达到1.5-2.0nm,为丰富和深化对二十面体植物病毒结构与功能的认识,探索病毒的复制装配机制提供理论依据,CarMV和BBWV三维结构的明确将填补国内外研究空白。
本项目以香石竹斑驳病毒(CarMV)和蚕豆萎蔫病毒2(BBWV2)为材料,运用低温电镜术和单颗粒三维重构技术研究病毒粒体的三维结构,同时还研究病毒在寄主细胞内的复制组装过程。结果表明,CarMV为二十面体对称,平均直径为33nm,单个衣壳蛋白多肽以T=3排列;BBWV 2为二十面体对称,平均直径为30nm,大小两个衣壳蛋白多肽以T=1排列。通过两种病毒比较了T=3和T=1两种排列结构差异,搞清结构多肽在病毒衣壳上的空间排布,了解衣壳蛋白和基因组RNA的相互作用。制备了CarMV的单克隆抗体,用于测定病毒-抗体复合物的结构,探测抗体结合位。还观察了两种病毒在寄主细胞内的复制组装过程,BBWV 2在细胞质内复制,形成特殊的膜增生复制中心,病毒组装形成大块结晶体和管状体,不同分离物之间管状体结构的差异可能与粒子的空间结构有关。CarMV在细胞质内复制,膜结构少量增生,病毒粒子散布于细胞质,不形成结晶体。本项目为丰富和深化对二十面体植物病毒结构与功能的认识,探索植物病毒的复制装配机制提供了实验依据,具有重要的理论意义和学术价值。