讲座回顾｜传染病研究所专家讲座系列第十二期（章新政研究员）
在本期精彩讲座中，章新政研究员主要汇报了两部分的工作。在第一部分中，章新政老师首先介绍了课题组在甲病毒组装和受体识别机制方面的系统性工作。通过课题组发展的单颗粒三维重构“分块重构法”，首次将甲病毒家族的辛德毕斯病毒SINV结构推进至准原子分辨率。该结构不仅清晰地展示了甲病毒结构蛋白相互作用的细节，还第一次发现SINV存在Pocket factor，可能对甲病毒的组装至关重要。而且，在后续解析的另一甲病毒家族成员委内瑞拉马脑炎病毒VEEV的结构中，观察到更多病毒组装的细节，如棕榈酰化修饰位点、E1/E2与Capsid的相互作用等对甲病毒组装的关键因素。在甲病毒受体识别机制方面，解析了VEEV与其人源受体LDLRAD3的复合物结构，阐明了VEEV与LDLRAD3结合的结构细节，并基于结构和生化实验提出受体的病毒结合结构域可作为抗病毒多肽药物设计的骨架；通过一系列体外生化实验、细胞实验以及解析多物种传播的通用受体VLDLR与塞姆利基森林病毒SFV复合物的结构，详细地阐明了VLDLR与SFV结合的结构特征与相互作用细节。
在第二部分中，章新政老师首先介绍了传统原位结构解析方法冷冻电镜电子断层三维重构（cryo-ET）的局限性，然后详细描述了课题组发展的新型原位结构解析方法isSPA的原理、优势、应用范围以及GPU加速优化。在新型原位结构解析方法isSPA的应用方面，首先帮助合作者解析了红藻藻胆体-光系统II-光系统I-捕光复合物超大复合体的原位结构；同时，课题组也利用该方法仅通过两天的数据收集，便在冷冻细胞切片数据上获得核糖体的近二十个4埃左右的三维分类多构象。最后，章老师总结性地比较了cryo-ET和isSPA各自的的优缺点和使用情况，特别是isSPA依然存在的缺点以及后续的优化方向。
报告人简介：
章新政博士，中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室，研究组长、博士生导师；国家引才计划青年项目入选者，重点研发计划首席科学家，并获得国家杰出青年科学基金项目、重点项目、原创探索计划项目等支持。研究方向：（1）发展冷冻电子显微术方法；（2）利用冷冻电子显微术研究病毒的三维结构及病毒入侵、感染细胞以及抗体中和病毒的机制。在电镜方法学方面，发展了一系列新技术和新方法，提升了冷冻电子显微术解析蛋白质的分辨率和适用范围。主要包括发展单颗粒三维重构“分块重构法”，帮助解析多种重要病毒和蛋白质复合结构（Nature Communications, 2018a, 2018b, 2019; Science, 2017; Science, 2018; Cell Host & Microbe, 2019）；发展新型原位结构解析方法isSPA（The Innovation, 2021; Nature Communications, 2023），帮助揭示核孔复合体转运核糖体前体的分子机制（Nature, 2023）。在甲病毒组装和受体识别机制，也取得了一系列研究成果（Cell, 2023; Nature, 2021; Nature Communications, 2018）。