人类过度开发环境,造成蜜蜂栖地骤减,连带影响农作物受粉,冲击粮食供应,且近期「西奈湖蜜蜂病毒」更是造成蜜蜂大量死亡,为养蜂业带来巨大损失。国家同步辐射研究中心耗时5年,解析出全球第一个「西奈湖蜜蜂病毒」的壳体蛋白质结构与功能及病毒颗粒形成动态组装过程,有助于开发蜜蜂抗病毒天然药物,研究成果于2月1日登上顶尖期刊《自然通讯》。
「西奈湖蜜蜂病毒」是近期新发现的蜜蜂病毒,极具传染力,短时间会造成大量蜜蜂死亡,目前尚无治疗药物,现行控制疫情扩散的方式,除了大规模烧毁染疫蜂巢,就是使用杀虫剂扑杀染疫蜂群,却破坏环境,也让食用蜂蜜受化学药剂污染,延伸食安问题。为提高蜜蜂存活率,科学家极欲暸解该病毒真实样貌与感染机制,进而开发抗病毒药物,以阻断该病毒传播和损害。
国辐中心研究员陈俊荣与博士陈乃齐,在国科会支持下,运用国辐中心与日本SPring-8同步加速器光源高亮度X光实验站的「蛋白质结晶学」与「小角度散射技术」,结合美国史丹福大学SLAC国家加速器实验室与中研院博士何孟樵、王俊雄负责协助的「冷冻电子显微镜设施」,对西奈湖蜜蜂病毒的壳体蛋白结构进行解析度高达0.25奈米的详细分析,首度一窥该病毒的庐山真面目。
研究团队发现,「西奈湖蜜蜂病毒」是由240个相同外鞘蛋白质组成的中空球型壳体,球体内包覆著RNA,直径接近50奈米,此球型壳体由「表面突触」、「外壳区域」和「内壳构造」所组成。表面突触像一把钥匙,用来连结并打开蜜蜂宿主细胞大门,让病毒RNA侵入宿主,外壳区域则负责球型壳体的组装与巩固,而内壳构造可借由结合RNA来完成病毒的复制与繁殖。
研究团队更发现,因应不同生理酸碱环境下,球型壳体尺寸与构造会产生动态变化,对病毒于宿主细胞内侵入、感染及复制上扮演关键作用。
国辐中心提到,这项研究结果让科学家更深入暸解「西奈湖蜜蜂病毒」的感染途径与致病机制,有助于发展新型抗病毒药物,例如以病毒结构为基础来寻找适当的天然萃取物为抗病毒药物,混于食物中喂食,以提高蜜蜂群体的抗病毒能力,有效防止病虫害的发生,同时也能减少使用杀虫剂,以维护大自然生态平衡,除了有助解决养蜂业的困境,也为农业带来新契机。
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