難以捉摸的HIV蛋白結(jié)構(gòu)
日期：2015-07-03 15:38:58
近幾年來(lái),科學(xué)家已經(jīng)使用各種技術(shù)來(lái)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(xué)和免疫學(xué)副教授及優(yōu)秀的校長(zhǎng)在醫(yī)學(xué)密蘇里大學(xué)主持分子病毒學(xué)，和他的團(tuán)隊(duì)攻克長(zhǎng)期追求的HIV衣殼蛋白詳細(xì)圖像的其自然狀態(tài)。
衣殼充當(dāng)“隱形斗篷”，隱藏病毒最重要的遺傳信息和基因組，精細(xì)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(yuǎn)不會(huì)正確傳遞;不夠穩(wěn)定并且能躲過(guò)我們的免疫檢測(cè)的防御，觸發(fā)抗病毒反應(yīng)。衣殼的穩(wěn)定性是一個(gè)關(guān)鍵。圖像是了解它結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。
Sarafianos和他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一個(gè)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(xué)技術(shù)來(lái)解開HIV蛋白質(zhì)的秘密。通過(guò)采取蛋白的多個(gè)副本，讓它們形成圖案。
“通過(guò)X射線晶體學(xué)，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(zhǔn)確地研究HIV蛋白質(zhì)”，Anna Gres，一個(gè)MU研究生在化學(xué)系研究的學(xué)者。“有時(shí)候，這個(gè)過(guò)程可能需要數(shù)年時(shí)間，但通過(guò)使用先進(jìn)的技術(shù)，我們能夠減少不少時(shí)間。”
他們打出高功率X射線束在晶體上。通過(guò)解析的X射線如何散射來(lái)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(méi)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(xué)家和合作研究的學(xué)者說(shuō)。“圖案只是一個(gè)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(jìn)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(rèn)為，怎么會(huì)是一些簡(jiǎn)單的水分子？”Sarafianos說(shuō):“當(dāng)我們仔細(xì)看，我們能意識(shí)到有數(shù)以千計(jì)的水分子有助于支撐穩(wěn)定而復(fù)雜的衣殼。我們推測(cè)，這是整個(gè)衣殼穩(wěn)定性的一個(gè)重要部分。”
為了檢驗(yàn)這一假設(shè)，他們用脫水化學(xué)品晶體，發(fā)現(xiàn)其中的HIV蛋白質(zhì)會(huì)改變形狀。這一變化表明，水分子會(huì)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(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院最近獲得小組撥款228萬(wàn)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(tuán)隊(duì)，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)采用這些新的儀器來(lái)發(fā)現(xiàn)對(duì)抗疾病抗病毒藥物工作有幫助，利于未來(lái)的研究。
ps:相關(guān)產(chǎn)品:蛋白類
