臺灣研發(fā)石斑魚標(biāo)靶疫苗，為養(yǎng)殖帶來新革命

臺灣素有石斑魚養(yǎng)殖王國的美稱，每年石斑魚的產(chǎn)值超過80億臺幣，名列世界第一，而產(chǎn)量年約2.5萬t，位居世界第二。然而，近年來卻經(jīng)常爆發(fā)石斑魚病毒感染的疫情，只要有一只石斑魚受到感染，整池魚就會在短時間大量死亡，造成養(yǎng)殖業(yè)重大損失。

這個研究首度發(fā)現(xiàn)，此病毒表面均勻密布了60顆高對稱性的突出單元，每顆突出單元各由3個外鞘蛋白所組成，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜精細(xì)。突出單元的功能像是“鑰匙”，與魚類細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后，可以開啟魚類細(xì)胞膜大門進(jìn)而造成感染死亡。

陳俊榮教授表示，該研究使用的“同步加速器高強(qiáng)度X光”，亮度為傳統(tǒng)X光的1億倍以上，可以讓這些“鑰匙”上的細(xì)微刻痕無所遁形，其空間分辨率優(yōu)于電子顯微鏡近10倍，可以解析出精細(xì)度達(dá)0.36 nm的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于頭發(fā)直徑的三十萬分之一。

石斑魚是臺灣養(yǎng)殖業(yè)中經(jīng)濟(jì)價值最高的魚種之一，但經(jīng)常受到病毒感染或環(huán)境不良等因素，使得魚苗育成率小于1%，而目前市面上的石斑魚疫苗注射成本高且專一性低，效果不彰。

陳宗岳教授指出，以往透過電子顯微鏡只能看到“鑰匙”的模糊型體，所以無法發(fā)展出專一性的疫苗，往往造成疫苗亂槍打鳥而無法有效阻止病毒入侵。未來若以“鑰匙”的細(xì)微刻痕作為“抗原決定位（Antigenic Epitope）”，可望研發(fā)標(biāo)靶疫苗，大幅提升疫苗的有效性，為石斑魚養(yǎng)殖業(yè)帶來新革命。

陳乃齊表示，此研究最困難的關(guān)鍵技術(shù)之一，在于利用“蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)技術(shù)”培育高品質(zhì)的病毒晶體，培育病毒就像呵護(hù)小孩一樣，近5年間培育并篩選了數(shù)百個晶體，才獲得高分辨率的數(shù)據(jù)。

臺灣光子源在蛋白質(zhì)與生命科學(xué)研究的新契機(jī)陳俊榮教授說，蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)技術(shù)結(jié)合同步加速器高強(qiáng)度X光，是解析病毒結(jié)構(gòu)的重要關(guān)鍵。石斑魚神經(jīng)壞死病毒的直徑約30 nm，體積比一般蛋白質(zhì)大上10倍，體積越大就越難培育出高品質(zhì)的病毒晶體，同時也需要更高強(qiáng)度的X光才能取得高分辨率的數(shù)據(jù)，因此研究困難度極高。

即將啟用的臺灣光子源（Taiwan Photon Source，TPS），亮度是現(xiàn)有臺灣光源的1萬倍以上，可以解析出更高分辨率的影像結(jié)構(gòu)，即使病毒結(jié)晶太小或品質(zhì)較差，臺灣光子源的超亮X光仍可以解出病毒結(jié)構(gòu)，未來估計可以節(jié)省10倍以上的實(shí)驗(yàn)時間，并可運(yùn)用在更為復(fù)雜的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究，以發(fā)展各種標(biāo)靶藥物。

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