利用超分辨率顯微鏡，研究人員證實(shí)在攻擊宿主細(xì)胞前HIV-1病毒包膜蛋白（envelope protein）會(huì)聚集在一起。這對(duì)于成功地感染到底有多么重要呢？

你被欺騙了：一個(gè)HIV顆粒的外表并不像科學(xué)家們和藝術(shù)家們長(zhǎng)期以來(lái)描繪的那樣像一個(gè)長(zhǎng)刺的Koosh球。盡管病毒包膜有超過(guò)100個(gè)糖蛋白刺突的空間，在它的表面實(shí)際上只保留了大約10個(gè)蛋白?？茖W(xué)家們推測(cè)這可能是對(duì)免疫系統(tǒng)的一種防御——越少的表面蛋白意味著免疫系統(tǒng)細(xì)胞越少有地方結(jié)合識(shí)別病毒。

但一直以來(lái)科學(xué)家們對(duì)于HIV感染之前及其過(guò)程中這些少量蛋白的分布及排列并不清楚。現(xiàn)在多虧有了高分辨率顯微鏡，研究人員確定了為發(fā)動(dòng)攻擊HIV-1糖蛋白如何聚集到一起武裝病毒的機(jī)制。

海德堡大學(xué)的病毒學(xué)家Hans-Georg Kräusslich和馬克思普朗克生物物理化學(xué)研究所的物理學(xué)家Stefan Hell聯(lián)手調(diào)查了這些不同尋常的蛋白圍繞病毒包膜的分布。傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡只能解析一半可見(jiàn)光波長(zhǎng)，大約500-600nm的距離，因此任何小于250nm大小的東西都無(wú)法與附近的分子區(qū)別開(kāi)來(lái)。由于HIV-1病毒粒子直徑只有140nm，研究人員采用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡不能確定單個(gè)蛋白在病毒包膜上的位置。

在新研究中，兩位科學(xué)家采用了一項(xiàng)稱(chēng)作受激發(fā)射損耗（STED）顯微鏡的超分辨率顯微鏡技術(shù)檢測(cè)了未成熟及成熟的HIV-1顆粒。研究人員發(fā)現(xiàn)未成熟顆粒的糖蛋白分散在病毒包膜上。然而在成熟病毒上，病毒內(nèi)一個(gè)蛋白質(zhì)裂解過(guò)程重排了內(nèi)部的蛋白質(zhì)格局，隨后改變了病毒的外表面，使得糖蛋白聚集形成病毒表面一個(gè)斑塊（patch）。這樣的蛋白質(zhì)斑塊附著到宿主細(xì)胞的受體上，從而使得病毒能夠?？窟M(jìn)入并感染細(xì)胞。

研究人員發(fā)現(xiàn)這種糖蛋白聚集是病毒高效?？考半S后感染的必要條件。無(wú)法使得表面蛋白聚集的病毒則不善于感染宿主細(xì)胞。

Kräusslich說(shuō)：“我們并不是說(shuō)這一過(guò)程是感染中最重要的步驟，但它有助于了以更好的方式了解病毒的附著和融合過(guò)程，據(jù)此來(lái)干擾它?！?/SPAN>

Kräusslich和Hell計(jì)劃繼續(xù)利用STED顯微鏡來(lái)觀察招募至宿主細(xì)胞上HIV病毒?？课稽c(diǎn)的其他分子。“現(xiàn)在我們能夠以這種分辨率觀察單個(gè)事件，我們還想鑒別其他的因子以及它們的特征，”Kräusslich說(shuō)。