今日視點(diǎn)：可視化成像揭示艾滋病病毒復(fù)制機(jī)制

【資料圖】

美國(guó)索爾克研究所和羅格斯大學(xué)研究人員首次確定了艾滋病病毒（HIV）Pol蛋白的分子結(jié)構(gòu)，這是一種在HIV復(fù)制后期或病毒自我傳播并擴(kuò)散到全身過程中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)，確定分子的結(jié)構(gòu)有助于回答長(zhǎng)期以來關(guān)于蛋白質(zhì)如何分解自身以推進(jìn)復(fù)制過程的問題。7月6日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究論文，揭示了該病毒中可能被藥物靶向的新目標(biāo)。

研究人員表示，結(jié)構(gòu)決定功能，可視化Pol分子結(jié)構(gòu)讓他們對(duì)HIV復(fù)制機(jī)制有了新的理解。已知HIV Pol是一種多蛋白，它會(huì)分解成3種酶：蛋白酶、逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶，它們共同作用組裝成成熟病毒。蛋白酶通過切碎分子分離其他成分，在啟動(dòng)這一過程中起關(guān)鍵作用。然而，蛋白酶本身是如何從較大的多蛋白HIV Gag-Pol和HIV Pol中解脫出來完成這項(xiàng)任務(wù)的？這篇新論文表明，在逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶的幫助下，蛋白酶通過自切割或?qū)⒆陨韽姆肿拥钠溆嗖糠种蟹蛛x出來啟動(dòng)這一過程。

研究團(tuán)隊(duì)使用低溫電子顯微鏡觀察HIV Pol蛋白分子的三維結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，Pol是二聚體，這意味著它是由結(jié)合在一起的兩種蛋白質(zhì)形成的。這一發(fā)現(xiàn)令人驚訝，因?yàn)槠渌愃频牟《镜鞍资菃蔚鞍捉M裝體。在這種兩側(cè)結(jié)構(gòu)中，Pol的蛋白酶成分與逆轉(zhuǎn)錄酶成分“松散地束縛”在一種結(jié)合構(gòu)型中，使蛋白酶保持輕微的柔韌性。

研究人員說，它松散地將蛋白酶保持在一定長(zhǎng)度上，給了蛋白酶運(yùn)動(dòng)能力，這反過來又允許它啟動(dòng)多蛋白的切割，這是病毒成熟的先決條件。

目前的艾滋病療法包括針對(duì)所有3種酶的多種抑制劑，這一發(fā)現(xiàn)揭示了一種新的藥物靶向目標(biāo)，也為重要的后續(xù)研究打開了大門，包括研究參與病毒組裝的更大、更復(fù)雜的多蛋白Gag-Pol的結(jié)構(gòu)，以及進(jìn)一步研究在復(fù)制過程中整合酶的作用。

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