發(fā)布日期:2017-12-04
日前,來自特拉華大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一種特殊“制動器”機(jī)制,或能有效干擾HIV轉(zhuǎn)化成為感染性因子的過程,這種機(jī)制能有效抑制病毒表面衣殼蛋白的形成,先關(guān)研究刊登于國際雜志Nature Communications上;本文研究結(jié)果基于研究人員對生命周期早晚期HIV結(jié)構(gòu)和動態(tài)學(xué)的詳細(xì)研究而得,研究人員能通過實(shí)驗(yàn)方法對病毒的分子運(yùn)動軌跡進(jìn)行檢測。
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,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)動的。諸如HIV等病毒和其組成蛋白、核酸分子從本質(zhì)上來講都是處于動態(tài)變化過程之中,其會發(fā)生持續(xù)的擴(kuò)張和收縮,而這些運(yùn)動就像是呼吸。
隨著HIV開始發(fā)育,一系列級聯(lián)事件就會發(fā)生,其會影響病毒的結(jié)構(gòu)和感染的能力,通過將固態(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,在該過程中,非感染性的未成熟病毒粒子會轉(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)的肽類分子會以一種高度運(yùn)動性的結(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,其總會在病毒成熟的最終階段存在,一旦SP1被切割,HIV就會形成保護(hù)性的衣殼,同時(shí)具有感染性。那么如何有效阻斷該過程呢?研究人員表示,通過感染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發(fā)潛在的藥物來通過感染病毒成熟的過程來有效阻斷感染性HIV的產(chǎn)生。研究者Perilla說道,我們必須了解這些短暫的分子波動過程、肽類切割機(jī)病毒衣殼產(chǎn)生的過程,為了添加一種衣殼抑制劑來阻斷HIV的成熟,我們就必須不斷研究來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,研究人員還將通過更為深入的研究基于本文研究結(jié)果開發(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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來源: 生物谷