發(fā)布日期：2017-12-04
日前，來(lái)自特拉華大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了一種特殊“制動(dòng)器”機(jī)制，或能有效干擾HIV轉(zhuǎn)化成為感染性因子的過(guò)程，這種機(jī)制能有效抑制病毒表面衣殼蛋白的形成，先關(guān)研究刊登于國(guó)際雜志Nature Communications上；本文研究結(jié)果基于研究人員對(duì)生命周期早晚期HIV結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)學(xué)的詳細(xì)研究而得，研究人員能通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)病毒的分子運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行檢測(cè)。
Tatyana Polenova教授表示，研究者們通常習(xí)慣于研究病毒的固定結(jié)構(gòu)，但病毒并不是像巖石一樣不動(dòng)，這項(xiàng)研究中，我們利用核磁共振（NMR）光譜學(xué)技術(shù)鑒別出了HIV結(jié)構(gòu)中每一個(gè)原子所處的位置，以及這些原子是如何進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。諸如HIV等病毒和其組成蛋白、核酸分子從本質(zhì)上來(lái)講都是處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程之中，其會(huì)發(fā)生持續(xù)的擴(kuò)張和收縮，而這些運(yùn)動(dòng)就像是呼吸。
隨著HIV開(kāi)始發(fā)育，一系列級(jí)聯(lián)事件就會(huì)發(fā)生，其會(huì)影響病毒的結(jié)構(gòu)和感染的能力，通過(guò)將固態(tài)和液態(tài)的NMR技術(shù)、高尖端計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)及低溫電子顯微檢查技術(shù)進(jìn)行整合，研究人員深度解析了HIV病毒成熟的最終步驟，在該過(guò)程中，非感染性的未成熟病毒粒子會(huì)轉(zhuǎn)化成為具有感染性的病毒顆粒。
研究者發(fā)現(xiàn)，一種名為SP1（spacer peptide 1，間隔肽1）的肽類分子會(huì)以一種高度運(yùn)動(dòng)性的結(jié)構(gòu)存在，并被病毒的蛋白酶所切割；在研究人員模擬過(guò)程中，這種肽類就類似于一種吸附在固定螺旋絲帶上的細(xì)線，其總會(huì)在病毒成熟的最終階段存在，一旦SP1被切割，HIV就會(huì)形成保護(hù)性的衣殼，同時(shí)具有感染性。那么如何有效阻斷該過(guò)程呢？研究人員表示，通過(guò)感染SP1肽類分子就能有效抑制HIV保護(hù)性衣殼的產(chǎn)生。
隨后研究者將注意力主要集中于開(kāi)發(fā)潛在的藥物來(lái)通過(guò)感染病毒成熟的過(guò)程來(lái)有效阻斷感染性HIV的產(chǎn)生。研究者Perilla說(shuō)道，我們必須了解這些短暫的分子波動(dòng)過(guò)程、肽類切割機(jī)病毒衣殼產(chǎn)生的過(guò)程，為了添加一種衣殼抑制劑來(lái)阻斷HIV的成熟，我們就必須不斷研究來(lái)探討到底如何用藥才能夠有效阻斷病毒衣殼的產(chǎn)生，進(jìn)而抑制感染性HIV的產(chǎn)生。
后期研究中，研究人員還將通過(guò)更為深入的研究基于本文研究結(jié)果開(kāi)發(fā)新型藥物抑制感染性HIV的產(chǎn)生，從而為有效治療HIV患者提供新型療法。
原始出處：
Wang M, Quinn CM, Perilla JR, et al. Quenching protein dynamics interferes with HIV capsid maturation. Nat Commun. 2017 Nov 24;8(1):1779. doi: 10.1038/s41467-017-01856-y
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