生物通报道：《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 通常简称为PNAS)是美国国家科学院的官方科学杂志。创刊于1915年。院刊出版前沿研究报告,述评，综述，前瞻，学术讨论会论文等。PNAS与《自然》和《科学》一样，是世界上最负盛名的基础科学领域的学术杂志之一。近期北京大学接连有两项研究成果发表在这一期刊上。

戊型肝炎病毒结构最新研究成果

北京大学蛋白质科学中心副主任、基础医学院生物物理学系主任尹长城教授研究团队近日在国际著名期刊《PNAS》（5年平均影响因子10.228，Available online 21 July 2009）发表论文，题目为《Structure of the hepatitis E virus-like particle suggests mechanisms for virus assembly and receptor binding》。该文应用冷冻电子显微镜/X-射线晶体学技术，测定了戊型肝炎病毒颗粒的三维结构。

戊型肝炎病毒(Hepatitis E Virus/HEV)是引起人经肠道传播的急性传染性肝炎—戊型肝炎的病原体。戊型肝炎危害性大，尤其对青壮年和妊娠期妇女危害极大，妊娠期妇女病死率高达20%。戊型肝炎主要通过粪-口途径传播，因此极易在卫生条件不发达的地区流行。1986—1988年我国新疆曾发生世界上最大的一次戊型肝炎流行, 发病超过10万例, 死亡近千人。由于缺乏细胞培养系统和病毒三维结构信息，目前对病毒如何感染细胞以及细胞如何产生免疫反应所知甚少，因此对戊型肝炎既无疫苗预防，亦无药物治疗。

尹长城教授研究团队应用冷冻电子显微镜/X-射线晶体学技术解析了戊型肝炎病毒颗粒原子分辨率（3.5 Å）三维结构。结构分析表明戊型肝炎病毒衣壳蛋白具有三个线性排列的结构域：S结构域、P1结构域和P2结构域。S结构域负责形成病毒颗粒核心衣壳，和病毒装配密切相关；P1结构域是S结构域的延伸，在病毒颗粒三重轴处相会，加强病毒衣壳的稳定性；P2结构域由P1结构域伸出，暴露于病毒颗粒最外侧；P2结构域在病毒颗粒二重轴处相会，形成病毒颗粒的“棘”（spike）。P2结构域上有一个糖基化位点，和病毒-受体结合有关；P2结构域还有3个取向朝外的、高度保守的环（loop）, 和病毒-抗体结合有关。戊型肝炎病毒颗粒的三维结构不仅为病毒如何装配、如何感染宿主以及如何引起宿主产生免疫反应提供了结构生物学基础，而且为基于结构的药物及疫苗设计奠定了基础。

该论文是由尹长城教授的博士研究生柳正（论文共同第一作者）在尹长城教授指导下，与广东省CDC柯昌文研究员、中山大学生命学院张景强教授以及美国Rice大学Y.J.Tao博士合作完成的。该研究得到北京大学“985工程”项目、科技部“973计划”和重大科技专项等科学基金的资助。
 

生物多样性分布规律的最新研究进展

北京大学城市与环境学院生态学系方精云院士研究团队与美国新墨西哥大学James Brown教授合作，近日在美国科学院院刊《PNAS》上发表论文，报道了他们在物种多样性分布规律的机制性解释方面的最新研究结果。

物种数量（或物种多样性）由低纬度向高纬度递减的变化趋势是地球表面最显著的生态特征之一，对其规律和机制的探讨可以追溯到19世纪的达尔文时期。最近20年，随着国际社会对生物多样性问题的高度关注，物种多样性的分布规律及其机制的研究也随之成为生态学，环境科学和保护生物学的研究热点。

方精云院士课题组近年来致力于中国生物多样性分布规律及其机制的研究。他们在对全国近60座重要山地的植物多样性进行调查的同时，与各地的植物学专家合作，建立了含有多达11000余种的中国木本植物分布数据库。最近，他们基于这些物种的分布数据，并结合北美的物种分布数据，检验了James Brown研究小组提出的生态学代谢理论（Metabolic theory of Ecology, 简称“代谢理论”）对解释物种多样性分布规律的有效性。代谢理论的本质是认为环境能量控制着生物的代谢速率和个体大小，从而控制着物种数量的多少。方精云课题组研究发现，中国和北美地区的物种数量确实如“代谢理论”所预测的那样受能量制约，但空间尺度的大小极大地影响着这种能量与多样性之间的关系，也就是说，“代谢理论”具有极强的尺度依赖性。研究还发现，东亚地区物种多样性随纬度递减的速率比北美地区要大得多。这个结果推演出一个重要结论：温暖的东亚南部其物种数量比同气候的北美南部要丰富，但寒冷的东亚北方地区要低于北美的寒冷地区。该结论也得到了实测数据的支持。这一结论改变了人们长期以来普遍认为的“东亚地区的物种数量比要北美丰富”的观点。

该研究解释了东亚和北美生物多样性的分布规律，并发展了“代谢理论”，被认为是向物种多样性的机制性解释迈出了重要一步。研究结果以“Temperature dependence, spatial scale, and tree species diversity in eastern Asia and North America”为题，发表于近期的《PNAS》Early Edition上。论文的第一作者王志恒是方精云教授的博士研究生，现在瑞士苏黎世大学从事博士后研究。其他合作作者包括美国新墨西哥大学James Brown教授和北大城环学院唐志尧副教授，方精云教授和Brown教授是共同通讯作者，本研究得到国家自然基金资助。

 

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