索尔克研究所的科学家们的一项新研究,罗格斯大学揭示了艾滋病毒的分子结构波尔,一个大的蛋白是人类免疫缺陷病毒(HIV)复制的关键。该研究发表在科学的进步。
结构生物学艾滋病新药的开发
当开发新药物目标疾病,了解体内的疾病表现在分子水平上是一个关键的步骤。传染病发生由于宿主和病原体之间的相互作用,使病原体复制,这一过程由蛋白质。通过研究这些相互作用发生时,如何获得洞察所涉及的蛋白质的分子结构,研究人员能够探索潜在的药物靶点。
艾滋病毒是一种疾病,影响全球~ 4000万人。的形式,治疗方法是行之有效的抗逆转录病毒疗法(艺术,这需要终身每日药物和一种有效的治疗仍然是追求。
病毒在体内复制的机制已经被理解在某种程度上,但一个特定的蛋白质——HIV波尔,令科学家们感到困惑。HIV波尔拆分成三个酶:蛋白酶、整合酶和逆转录酶。这些蛋白质在工会工作帮助组装“成熟”版本的病毒在体内可以复制。这个过程是由蛋白酶,这有效地“排骨”病毒分子,使每个三个组件彼此分开。但是蛋白酶本身如何打破让这个过程发生?这是一个“鸡和蛋”式的难题,现在已经解决了索尔克研究所的研究人员和罗格斯大学使用低温电子显微镜或低温电子显微镜。
“这是已知的(但不理解),这些酶在艾滋病毒波尔分裂之间的耦合。可视化HIV波尔结构解释这个复杂的基础机制,”文章的第二作者艾迪·阿诺德理事会教授和特聘教授罗格斯大学先进的生物技术和医学中心,在一个新闻发布会上说。
低温电子显微镜是什么?
一个革命性的技术,低温电子显微镜包括迅速冷却样品低温下修复蛋白质在一层薄薄的冰。这有效地锁的蛋白质天然态确认,这意味着他们可以单独成像,分辨率高得离谱。
艾滋病毒波尔是一个二聚体
使用低温电子显微镜,研究团队能够发现HIV波尔蛋白质的三维结构,揭示波尔实际上是一个二聚体,通过两种蛋白质的结合。在这个二聚体结构,波尔的蛋白酶是连接松散的逆转录酶,这样比较灵活的连接。“这是蛋白酶在手臂的长度,松散,我们相信了蛋白酶一点运动,进而使其启动切割多蛋白是病毒成熟的先决条件,”co-first作者达里奥Passos前研究员德米特里•Lyumkis”实验室在索尔克说。
研究人员认为这一发现指出,艾滋病病毒的复制机制漏洞,可以治疗的目标。“结构通知功能,获得的见解我们可视化波尔的分子结构给我们一个艾滋病病毒复制的机制有了新的认识,”文章的第二作者德米特里•Lyumkis遗传学实验室的助理教授,索尔克赫斯特基金会发展的椅子上,在一个新闻发布会上说。
团队鼓励随访研究,探讨了结构较大的复杂的多蛋白gag pol,这也是不可或缺的病毒大会,除了进一步探索整合酶是如何参与装配的成熟形式的病毒。
参考:哈里森JJEK, Passos Bruhn摩根富林明,hiv - 1的et al .低温电子显微镜结构波尔多蛋白提供了洞察成熟病毒粒子。Sci副词。2022;8 (27):eabn9874。doi:10.1126 / sciadv.abn9874
这篇文章是一个返工索尔克研究所发布的一份新闻稿。材料已经编辑的长度和内容。
