難以捉摸的HIV蛋白結(jié)構(gòu)

日期：2015-07-03 15:38:58

近幾年來,科學家已經(jīng)使用各種技術(shù)來確定HIV衣殼蛋白，它是病毒的內(nèi)殼,像積木的結(jié)構(gòu)。截止現(xiàn)在，最清晰的圖像一直是突變的蛋白質(zhì)。Stefan Sarafianos，分子微生物學和免疫學副教授及優(yōu)秀的校長在醫(yī)學密蘇里大學主持分子病毒學，和他的團隊攻克長期追求的HIV衣殼蛋白詳細圖像的其自然狀態(tài)。

衣殼充當“隱形斗篷”，隱藏病毒最重要的遺傳信息和基因組，精細調(diào)節(jié)衣殼穩(wěn)定性是成功感染的關(guān)鍵：太穩(wěn)定的衣殼被永遠不會正確傳遞;不夠穩(wěn)定并且能躲過我們的免疫檢測的防御，觸發(fā)抗病毒反應(yīng)。衣殼的穩(wěn)定性是一個關(guān)鍵。圖像是了解它結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。

Sarafianos和他的團隊創(chuàng)造了一個最齊全的艾滋病病毒衣殼蛋白。研究小組使用了一種名為X射線晶體學技術(shù)來解開HIV蛋白質(zhì)的秘密。通過采取蛋白的多個副本，讓它們形成圖案。

“通過X射線晶體學，最大的挑戰(zhàn)是獲得優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)晶體，使研究人員能夠準確地研究HIV蛋白質(zhì)”，Anna Gres，一個MU研究生在化學系研究的學者。“有時候，這個過程可能需要數(shù)年時間，但通過使用先進的技術(shù)，我們能夠減少不少時間。”

他們打出高功率X射線束在晶體上。通過解析的X射線如何散射來了解HIV蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，研究人員做成HIV蛋白的三維圖案。“但是，三維圖案是沒有意義的，直到我們做成蛋白質(zhì)的原子模型”，Karen Kirby的研究科學家和合作研究的學者說。“圖案只是一個平面位置的影像，真的不能解釋全部，除非你把原子模型加進去看看”

Gres構(gòu)建的模型，令人驚訝的發(fā)現(xiàn)在病毒蛋白質(zhì)之間的區(qū)域是“有序”的水分子。

“我們認為，怎么會是一些簡單的水分子？”Sarafianos說:“當我們仔細看，我們能意識到有數(shù)以千計的水分子有助于支撐穩(wěn)定而復(fù)雜的衣殼。我們推測，這是整個衣殼穩(wěn)定性的一個重要部分。”

為了檢驗這一假設(shè)，他們用脫水化學品晶體，發(fā)現(xiàn)其中的HIV蛋白質(zhì)會改變形狀。這一變化表明，水分子會幫助衣殼靈活的形成不同形狀，這是病毒生命周期中的關(guān)鍵。”

美國國立衛(wèi)生研究院最近獲得小組撥款228萬美元在五年內(nèi)繼續(xù)深造。采用新開發(fā)的儀器幫助Sarafianos和他的團隊，因為他們通過采用這些新的儀器來發(fā)現(xiàn)對抗疾病抗病毒藥物工作有幫助，利于未來的研究。

ps:相關(guān)產(chǎn)品:蛋白類