戴蒙德電子生物成像中心 (eBIC) 使用電子斷層掃描和亞斷層掃描平均的新技術(shù)，已經(jīng)解決了單獨(dú)和與宿主因素復(fù)合的 HIV 衣殼的結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)工作還導(dǎo)致使用從電子斷層掃描獲得的信息建立了整個(gè) HIV 衣殼的原子模型，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這可以作為開發(fā)衣殼靶向抗病毒藥物的藍(lán)圖。

這篇題為“與 IP6 和 CypA 復(fù)合的天然 HIV-1衣殼的高分辨率低溫 ET 結(jié)構(gòu)”的研究論文于今天(11 月 19 日)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。這項(xiàng)工作是牛津大學(xué) eBIC(英國國家級(jí)低溫電子顯微鏡設(shè)施)的科學(xué)家與特拉華大學(xué)合作完成的。

該團(tuán)隊(duì)由戴蒙德 eBIC 主任、牛津大學(xué)結(jié)構(gòu)生物學(xué)教授張培軍教授領(lǐng)導(dǎo)。牛津大學(xué)的主要作者陶妮博士說：“盡管全球努力抗擊艾滋病毒/艾滋病并取得了抗病毒治療的成果，但迄今為止仍有大約 3800 萬艾滋病毒/艾滋病患者無法完全治愈。”

他解釋說，人類免疫缺陷病毒(HIV) 是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒;它的 RNA 基因組被包裹在一個(gè)錐形的衣殼內(nèi)。在感染過程中，HIV 與 Gag 多蛋白組裝成未成熟病毒體并萌芽，該多蛋白經(jīng)歷一個(gè)成熟過程，這一步驟涉及蛋白水解和構(gòu)象變化，從未成熟的球形轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓腻F形衣殼。衣殼在 HIV-1 復(fù)制的早期階段發(fā)揮多種重要作用，包括保護(hù)基因組免受細(xì)胞先天免疫反應(yīng)和促進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄，以及調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和進(jìn)入細(xì)胞核。許多這些功能受到其與宿主細(xì)胞因子和小分子的相互作用的影響。

然而，由于 HIV-1 衣殼的亞穩(wěn)態(tài)特性，以適合高分辨率結(jié)構(gòu)分析的數(shù)量和濃度分離完全完整的天然衣殼一直具有挑戰(zhàn)性。用傳統(tǒng)的衣殼純化方法——去污劑溶解膜后，衣殼會(huì)出現(xiàn)人工解離。

“為了解決這個(gè)問題，張培軍的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新方法。我們不是用洗滌劑提取，而是用一種成孔毒素在 HIV 病毒樣顆粒的膜上打孔，這避免了與病毒體裂解和病毒分離相關(guān)的創(chuàng)傷。核心，但也使衣殼可以接觸到外部細(xì)胞因子和小分子，”Ni 博士說。

建立了實(shí)驗(yàn)方法后，作者研究了真正的 HIV 衣殼與細(xì)胞因子 Cyclophilin A (CypA) 和小分子輔因子 IP6(六磷酸肌醇)之間的相互作用。然后，該團(tuán)隊(duì)對這些樣本應(yīng)用了電子斷層掃描和亞斷層圖平均。