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科学家发现HIV-1包膜糖蛋白识别辅助受体的结构基础

来源:科技部 2019-01-02 11:04

 

HIV-1起源于中非,扩散到海地、欧洲、北美及全世界,它选择性地侵犯CD4T淋巴细胞和单核巨噬细胞亚群,也能感染B细胞、小神经胶质细胞及骨髓干细胞,是引起获得性免疫缺陷综合征的主要毒株。病毒外膜由两层类脂组成,它系新形成的病毒从人的细胞芽生至细胞外时形成,既有病毒蛋白成分,也含有宿主细胞膜的蛋白质。

12月12日,美国哈佛大学科研人员在Nature上发表了题为“Structural basis of coreceptor recognition by HIV-1 envelope spike”的文章,发现HIV-1包膜糖蛋白(envelope glycoprotein, Env)识别辅助受体的结构基础,可能为HIV疫苗设计提供潜在的新靶标。

Env由三个相同的蘑菇形状的结构组成,每个结构含有一个茎状的亚基gp41和一个被称作gp120的帽状区域。Env与主要受体CD4和辅助受体(如趋化因子受体CCR5)相互作用,融合病毒和靶细胞膜。以往的研究提出gp120与辅助受体的相互作用是触发释放gp41融合潜能的最关键因素。在本研究中,科研人员利用分辨率为3.9?的冷冻电镜(Cryo-EM),观察到在可溶性CD4和未修饰的人CCR5复合物中全长gp120的结构。gp120的V3环插入由七个CCR5跨膜螺旋形成的趋化因子结合口袋中,CCR5的N端与CD4诱导的gp120桥片层接触。CCR5对可向gp41扩散的gp120没有明显的变构作用,却实际上使得Env三聚体接近靶细胞膜。gp120的N末端在融合或CD4结合Env之前已被gp41“抓住”,在CCR5结合的构象中反转,并且可能不可逆地破坏gp41的稳定以启动融合。辅助受体可能通过稳定和锚定CD4诱导的Env在细胞膜附近的构象而发挥作用。本研究促进了对HIV-1进入宿主细胞过程的了解,为HIV药物开发提供了另一种潜在途径。((生物谷Bioon.com)

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