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，已經解決了單獨和與宿主因素復合的 HIV 衣殼的結構。這項工作還導致使用從電子斷層掃描獲得的信息建立了整個 HIV 衣殼的原子模型，該團隊認為這可以作為開發(fā)衣殼靶向抗病毒藥物的藍圖。

這篇題為“與 IP6 和 CypA 復合的天然 HIV-1衣殼的高分辨率低溫 ET 結構”的研究論文于今天(11 月 19 日)發(fā)表在《科學進展》上。這項工作是牛津大學 eBIC(英國國家級低溫電子顯微鏡設施)的科學家與特拉華大學合作完成的。

該團隊由戴蒙德 eBIC 主任、牛津大學結構生物學教授張培軍教授領導。牛津大學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) 是一種逆轉錄病毒;它的 RNA 基因組被包裹在一個錐形的衣殼內。在感染過程中，HIV 與 Gag 多蛋白組裝成未成熟病毒體并萌芽，該多蛋白經歷一個成熟過程，這一步驟涉及蛋白水解和構象變化，從未成熟的球形轉變?yōu)槌墒斓腻F形衣殼。衣殼在 HIV-1 復制的早期階段發(fā)揮多種重要作用，包括保護基因組免受細胞先天免疫反應和促進逆轉錄，以及調節(jié)細胞內轉運和進入細胞核。許多這些功能受到其與宿主細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，以適合高分辨率結構分析的數(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，衣殼會出現(xiàn)人工解離。

“為了解決這個問題，張培軍的團隊設計了一種新方法。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的創(chuàng)傷。核心，但也使衣殼可以接觸到外部細胞因子和小分子，”Ni 博士說。

建立了實驗方法后，作者研究了真正的 HIV 衣殼與細胞因子 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，該團隊對這些樣本應用了電子斷層掃描和亞斷層圖平均。