新的电子显微镜图像揭示了HIV的组装

欧洲分子生物学实验室(EMBL)和德国海德堡大学诊所的科学家们制作了HIV(人类免疫缺陷病毒)的三维重建，以前所未有的细节显示了病毒未成熟形式的结构。未成熟的HIV病毒是可导致艾滋病的传染性病毒的前体。

这项研究发表在6月22-26日的《美国国家科学院院刊》网络版上，描述了包裹病毒遗传物质的蛋白质外壳如何在人类细胞中组装。阻断这一组装过程并阻止病毒成熟为感染性形式的药物被认为是一种有前途的治疗方法。

HIV病毒由携带病毒遗传信息的RNA分子组成，并被保护性蛋白和膜层包围。在感染期间，病毒将其遗传物质沉积到人类细胞中，在那里它重新编程宿主细胞机制，以产生许多病毒基因组副本，并启动一种名为Gag的病毒蛋白的生产。

在未成熟的病毒中，Gag的许多副本相互作用形成一个大致球形的晶格，将病毒的遗传物质包裹起来。然后病毒在宿主蛋白质的帮助下离开细胞并感染新的细胞。

使用一种称为冷冻电子断层扫描的方法，EMBL的John Briggs和海德堡大学诊所的Hans-Georg Krausslich团队的研究人员生成了迄今为止分辨率最高的未成熟Gag晶格的3D计算机重建图像。

该结果提出了HIV在人类细胞中形成的一个简单模型:多个Gag蛋白相互作用形成一个具有固有曲率的六聚体晶格，并随机合并新的蛋白质。在Gag被酶裂解的过程中，还需要几个进一步的步骤来将这种未成熟的晶格转化为成熟的、具有传染性的形式。

布里格斯和他的团队现在正致力于制作更高分辨率的蛋白质晶格结构，以更详细地了解病毒的组装和成熟过程，这可能最终有助于找到药物可以针对的弱点。

冷冻电子断层扫描是一种将样品立即冻结在自然状态下，然后用电子显微镜检查的技术。图像从不同的方向拍摄，并由计算机组装成精确的3D重建。