國輻中心領先全球首度解析出西奈湖蜜蜂病毒的結構。（國輻中心提供）

〔記者洪美秀／新竹報導〕國家同步輻射研究中心（國輻中心）研究團隊，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。此研究對開發蜜蜂抗病毒天然藥物意義重大，研究成果2月1日登上頂尖期刊自然通訊。

國輻中心表示，依據聯合國糧食及農業組織資料顯示，全球有近三分之一的農作物種植仰賴蜜蜂授粉，然而過去數十年來，世界各地蜜蜂因棲地大量消失而數量驟減，不僅影響農作物授粉，更衝擊人類糧食供應。

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美國在2006年把蜂群神秘失蹤事件之謎，稱為「蜂群崩壞症候群」（Colony Collapse Disorder）。除人為因素與環境變遷之外，過去的研究發現，蜜蜂遭受病毒感染也是蜂群崩壞症候群的重要原因之一，染病蜜蜂的腦部、中樞神經與翅膀，會發生嚴重損害，影響牠們採食或歸巢的能力，甚至死亡。

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，造成養蜂業的巨大損失，另一種方法是使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污染，延伸食安問題。

為提高蜜蜂的存活率，科學家極欲暸解該病毒之真實樣貌與感染機制，進而開發抗病毒藥物，以阻斷該病毒的傳播和損害。

西奈湖蜜蜂病毒的中空球殼。（國輻中心提供）

陳俊榮研究員及其研究團隊，運用國輻中心與日本SPring-8同步加速器光源高亮度X光實驗站的「蛋白質結晶學」與「小角度散射技術」，結合美國史丹福大學SLAC國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory）與中研院何孟樵博士、王俊雄博士負責協助的「冷凍電子顯微鏡設施」，對西奈湖蜜蜂病毒的殼體蛋白結構進行詳細分析，解析度高達0.25奈米，首度一窺該病毒的廬山真面目。

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。

研究團隊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）。

西奈湖蜜蜂病毒形成的組裝過程。（國輻中心提供）

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。

此研究結果除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，維護大自然生態平衡。

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