研究人员精确地指出了每个构件在HIV中的位置

位于德国海德堡的欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家和来自海德堡大学的合作者，在联合分子医学合作单位，以足够高的分辨率获得了第一个未成熟形式的HIV结构，可以精确地确定每个组成部分在病毒中的位置。这项研究今天发表在《自然》杂志的网络版上，它揭示了未成熟HIV病毒的组成部分以一种令人惊讶的方式排列。

“这种结构绝对不同于我们的预期，”EMBL的约翰·布里格斯说，他领导了这项工作。“我们认为，像艾滋病毒和梅森-辉瑞猴子病毒这样的逆转录病毒会有相似的结构，因为它们使用了如此相似的构建模块，但事实证明，它们的未成熟形式彼此之间有着惊人的不同。在这一点上，我们真的不知道为什么。”

布里格斯和同事使用冷冻电子显微镜研究了病毒遗传物质周围的蛋白质晶格。在感染了我们免疫系统中的一个细胞后，艾滋病毒会复制，产生更多的自身副本，每一个副本都必须从病毒和细胞成分的混合物中组装成一个未成熟的病毒。这是离开细胞的形式。蛋白质构建块这些组成病毒的细胞会重新排列成成熟的病毒形态，从而感染其他细胞。

20世纪90年代在EMBL获得的第一张未成熟HIV的冷冻电子显微镜图像让研究人员感到惊讶，因为它显示病毒并不像之前假设的那样具有规则的对称结构。这意味着很难获得其蛋白质晶格结构的详细图像。20年过去了，通过优化显微镜下数据的收集方式和分析方式，布里格斯实验室的博士生弗洛里安·舒尔(Florian Schur)现在已经实现了前所未有的详细结构。

有了这个结构，科学家们就有了进一步探索的基础。例如，他们可以用它来决定在哪里集中精力，以实现探索潜在药物靶点所需的更大细节。它还将使研究人员能够了解突变如何影响病毒的组装方式。这些技巧本身可以应用于各种各样的问题。

“这种方法提供了很多可能性，”舒尔说。“当然，你可以研究其他病毒，也可以研究细胞内的复合物和蛋白质，这是一个全新的细节水平。”

将来，EMBL的科学家们将使用这种方法来研究其他病毒以及在细胞内运输物质的囊泡。他们还打算进一步推动这项技术，使他们能够看到目前无法触及的病毒蛋白质的其他部分，但他们怀疑这些部分在HIV成熟过程中起着重要作用。

“从长远来看，我们还想研究已知的药物是如何抑制癌症的病毒组装和成熟确实起作用，”布里格斯总结道。