幫助開發蜜蜂抗病毒天然藥物 國輻中心破解殼體蛋白質結構 深入了解感染途徑與致病機制
記者陳柏翰∕台北報導
近年蜜蜂數量驟減，進而衝擊人類糧食的供應，台灣國輻中心團隊耗時5年，成功破解全球首個「西奈湖蜜蜂病毒」的殼體蛋白質結構，讓科學家更深入了解西奈湖蜜蜂病毒的感染途徑與致病機制，對開發蜜蜂抗病毒天然藥物具有重大意義。
根據聯合國糧食及農業組織資料顯示，全球有近1/3農作物種植仰賴蜜蜂授粉，但過去數十年來，世界各地蜜蜂因棲地大量消失而數量驟減，影響農作物授粉，衝擊人類糧食供應。
國家同步輻射研究中心表示，西奈湖蜜蜂病毒是近期新發現的蜜蜂病毒，極具傳染力，短時間會造成大量蜜蜂死亡，目前尚無治療藥物，現行控制疫情擴散的方式，除大規模燒毀染疫蜂巢，造成養蜂業巨大損失，另一種方法則是用殺蟲劑撲殺染疫蜂群，但卻破壞了環境，也讓食用蜂蜜受化學藥劑汙染，延伸食安問題。
在國科會長期支持下，國輻中心研究員陳俊榮與博士陳乃齊的研究團隊，攜手中研院博士何孟樵、王俊雄，耗時近5年，成功解析出全球第一個「西奈湖蜜蜂病毒」(Lake Sinai virus)的殼體蛋白質結構與功能，以及病毒顆粒形成的動態組裝過程。
研究團隊發現，西奈湖蜜蜂病毒是由240個相同外鞘蛋白質組成的中空球型殼體，球體內包覆著RNA，直徑接近50奈米，此球型殼體由「表面突觸」、「外殼區域」和「內殼構造」所組成。表面突觸像一把鑰匙，用來連結並打開蜜蜂宿主細胞大門，讓病毒RNA侵入宿主，外殼區域則負責球型殼體的組裝與鞏固，而內殼構造可藉由結合RNA來完成病毒的複製與繁殖。
此外，研究團隊也首次觀察到病毒顆粒組裝過程的過渡形態，病毒殼體形成初期是由三個外鞘蛋白質結合形成穩定的「三聚體」為主要單元（點），之後相互連結呈現不同長度的骨牌構鍊（線），再像球型拼圖一樣組裝成完整殼體（面）。此外，研究團隊更發現因應不同生理酸鹼環境下，球型殼體尺寸與構造會產生動態變化，對病毒於宿主細胞內侵入、感染及複製上扮演關鍵作用。
國輻中心表示，這次研究結果讓科學家更深入了解西奈湖蜜蜂病毒的感染途徑與致病機制，有助於發展新型抗病毒藥物，例如，以病毒結構為基礎來尋找適當的天然萃取物為抗病毒藥物，混於食物中餵食，以提高蜜蜂群體的抗病毒能力，有效防止病蟲害的發生，同時也能減少使用殺蟲劑，以維護大自然生態平衡，除了有助解決養蜂業的困境，也為農業帶來新契機。
