Sci Adv:关键分子IP6对于HIV病毒衣壳的形成过程至关重要
来源:本站原创 2020-11-04 09:23
2020年11月4日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自芝加哥大学等机构的科学家们通过研究揭示了名为IP6的小分子在建立HIV病毒衣壳过程所扮演的关键角色。HIV的遗传信息被称之为衣壳的蛋白层所包围,衣壳能作为保护HIV的盔甲,阐明衣壳的形成过程和机制或有望帮助研究人员开发治疗HIV感染
2020年11月4日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自芝加哥大学等机构的科学家们通过研究揭示了名为IP6的小分子在建立HIV病毒衣壳过程所扮演的关键角色。HIV的遗传信息被称之为衣壳的蛋白层所包围,衣壳能作为保护HIV的盔甲,阐明衣壳的形成过程和机制或有望帮助研究人员开发治疗HIV感染的新型疗法,然而近十年来,科学家们还并未在实验室中成功重建HIV的衣壳结构。
研究者Alvin Yu表示,HIV的衣壳有着非常特殊的圆锥形状,其需要被关闭来包含纳入病毒的遗传物质;而组装衣壳的部分奥秘则是将缺陷合并到晶格中,衣壳的大部分结构都是由六聚体蛋白排列而成,六聚体蛋白则是由6个亚单位组成,然而,HIV衣壳上有12个点是由5个蛋白亚单位组成的五聚体;如果没有这些五聚体,HIV的衣壳蛋白仅仅会组装成为两端开放的长管状结构。
图片来源:Alvin Yu
最近研究结果表明,一旦添加了IP6,衣壳就会被包裹起来形成正确的圆锥结构,其能持续数小时而并非数分钟时间,然而,研究人员并不清楚IP6在其中所扮演的关键角色和作用机制。为了深入研究在分子水平上所发生的事件,研究人员利用了一种名为Anton的高度特异性计算机,其专门用于分子动态模拟研究,能帮助科学家们观察IP6如何与衣壳进行结合,而通过实验很难观察其二者之间的结合过程。
研究人员分析了一段时间内的物理运动过程,并提出了该系统如何变化的观点,研究结果表明,IP6能更倾向于与衣壳上的五聚体结合来稳定构象,尽管五聚体要比六聚体少得多,而这一段也非常重要,因为任何在能量上有利且最稳定的相互作用都最有可能发生并且持续下去。本文研究提供了确凿的证据揭示了为何IP6跟喜欢与五聚体结合以及其结合背后的分子机制。
研究者表示,理解这些机制或能帮助阐明IP6分子如何调节蛋白质的组装过程,当进行HIV研究时,理解病毒构建其盔甲的过程或能为研究者提供新思路来开发抑制HIV感染的新型疗法,IP6的其中一个结合位点就是已知的药物抑制剂的作用靶点。最后研究者Yu说道,衣壳的稳定性对于确保病毒是否能将其“负载”运输到宿主细胞内至关重要,理解调节衣壳稳定性的分子机制未来或有望帮助研究人员开发干扰病毒复制的新型抑制剂。(生物谷Bioon.com)
原始出处:
Alvin Yu1,Elizabeth M. Y. Lee,Jaehyeok Jin, et al. Atomic-scale characterization of mature HIV-1 capsid stabilization by inositol hexakisphosphate (IP6), Science Advances (2020). DOI:10.1126/sciadv.abc6465
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