可视化成像揭示艾滋病病毒复制机制

美国索尔克研究所和罗格斯大学研究人员首次确定了艾滋病病毒(HIV)Pol蛋白的分子结构，这是一种在HIV复制后期或病毒自我传播并扩散到全身过程中起关键作用的蛋白质，确定分子的结构有助于回答长期以来关于蛋白质如何分解自身以推进复制过程的问题。7月6日发表在《科学进展》杂志上的研究论文，揭示了该病毒中可能被药物靶向的新目标。

研究人员表示，结构决定功能，可视化Pol分子结构让他们对HIV复制机制有了新的理解。已知HIV Pol是一种多蛋白，它会分解成3种酶：蛋白酶、逆转录酶和整合酶，它们共同作用组装成成熟病毒。蛋白酶通过切碎分子分离其他成分，在启动这一过程中起关键作用。然而，蛋白酶本身是如何从较大的多蛋白HIV Gag-Pol和HIV Pol中解脱出来完成这项任务的?这篇新论文表明，在逆转录酶和整合酶的帮助下，蛋白酶通过自切割或将自身从分子的其余部分中分离出来启动这一过程。

研究团队使用低温电子显微镜观察HIV Pol蛋白分子的三维结构发现，Pol是二聚体，这意味着它是由结合在一起的两种蛋白质形成的。这一发现令人惊讶，因为其他类似的病毒蛋白是单蛋白组装体。在这种两侧结构中，Pol的蛋白酶成分与逆转录酶成分“松散地束缚”在一种结合构型中，使蛋白酶保持轻微的柔韧性。

研究人员说，它松散地将蛋白酶保持在一定长度上，给了蛋白酶运动能力，这反过来又允许它启动多蛋白的切割，这是病毒成熟的先决条件。

目前的艾滋病疗法包括针对所有3种酶的多种抑制剂，这一发现揭示了一种新的药物靶向目标，也为重要的后续研究打开了大门，包括研究参与病毒组装的更大、更复杂的多蛋白Gag-Pol的结构，以及进一步研究在复制过程中整合酶的作用。