Science繪制HIV重要蛋白的肖像

　　斯克里普斯研究所(TSRI)和康奈爾大學Weill醫學院的科學家們展開合作，確定了HIV包膜蛋白三聚體的第一個原子水平結構。長期以來，人們將其視作是結構生物學中最難瞄準的靶點之一，且具有巨大的醫學價值。

　　新研究結果提供了這一AID致病病毒復雜包膜最詳細的圖像，其中包括未來的疫苗將試圖模擬以觸發保護性免疫反應的一些位點。這些研究結果發表在10月31日《科學》(Science)雜志上的兩篇研究論文中。

　　“以往大多數關于這一包膜復合體的結構研究都將焦點放在個別亞基上;但我們需要了解整個復合體的結構，才能確定例如采用疫苗可以靶向的脆弱位點，”論文的資深作者、TSRI的結構生物學教授Ian A. Wilson說。

　　一個難以瞄準的靶點

　　根據世界衛生組織的預計，目前全球有3400萬人受到人類免疫缺陷病毒HIV的感染，其中10%是兒童。盡管現在采用了抗逆轉錄病毒藥物來控制HIV感染，尤其是在發達國家，科學家們還是一直在尋找一種能夠預防新感染，并有可能最終將這一病毒清除出人群的疫苗。

　　然而，迄今為止沒有任何一種HIV疫苗接近提供充分的保護。失敗的原因主要在于病毒學家們稱之為Env的HIV包膜蛋白帶來的一些挑戰。

　　Env結構如此的復雜及精妙，以致科學家們很難獲得適合于原子分辨率成像形式的蛋白，而這是了解這一蛋白的必要條件。

　　“例如，它往往會瓦解，即便是在病毒表面上，因此要研究它我們必須操控它使之變得更加的穩定，”TSRI整合結構和計算機生物學系助理教授Andrew Ward說。

　　闡明感染

　　在當前的研究中，該研究小組設計出了穩定的，具有原子分辨率成像所需其他特性，并保留了天然Env幾乎所有結構的一種Env三聚體版本。

　　采用先進的成像方法：電子顯微鏡和X射線晶體學，該研究小組觀測了這一新的Env三聚體。這是首次對一種Env三聚體進行X射線晶體學研究，兩種方法以比以往報道更深的細節層次解析了這一三聚體的結構。

　　這一數據闡明了Env三聚體組裝，隨后在感染過程中經歷徹底的形狀改變的復雜過程，并將它與流感、埃博拉(Ebola)病毒等其他危險病毒上的包膜蛋白進行了比較。

　　康奈爾大學的John Moore說：“我們很榮幸能與斯克里普斯研究所的研究小組一起協作開展這一項目。現在我們需要利用這一新認識來設計和測試新一代三聚體，看看我們是否能夠誘導出研發一種有效的疫苗所需要的廣泛活性中和抗體。”