PNAS展示艾滋病毒成熟的關鍵
日期：2012-12-06 10:03:07
IMIM（Hospital del Mar Medical Research Institute）和Pompeu Fabra大學的生物信息學家使用分子模擬技術揭示了HIV病毒成熟的關鍵步驟，幫助人們進一步了解新生惰性病毒發展成為傳染性病毒的過程，這對于病毒復制來說至關重要。該研究發表在最近一期的美國國家科學院院刊PNAS雜志上，將有助于日后設計抗逆轉錄病毒的新藥物。
HIV病毒成熟并變得具有感染性是HIV蛋白酶的作用結果。這種蛋白就像一把剪刀，能將連在一起的多蛋白長鏈切開，而被切下的蛋白會形成新病毒的傳染性結構。整個HIV成熟過程中最令研究人員感興趣的問題是，HIV蛋白酶（“蛋白剪刀”）從蛋白長鏈中解離出來的機制。
在HIV的成熟過程中，蛋白要從多蛋白長鏈中剪切下來以后才能執行功能。對于HIV蛋白酶來說也是這樣。研究人員采用分子模擬軟件ACEMD和GPUGRID.net技術，展示了“蛋白剪刀”將自身從多蛋白鏈中剪切出來的過程。研究顯示，HIV蛋白酶的一端（N端）會與自身活性位點結合，然后切開自身與其余蛋白鏈之間的化學鍵切開。這是整個HIV成熟過程的第一步，研究人員指出若能在成熟過程阻斷HIV蛋白酶，就能夠使病毒顆粒無法成熟，也就不能產生有傳染性的病毒。
GPUGRID.net計算平臺有些類似于一個虛擬的超級計算機，其計算能力比以CPU為基礎的電腦高十倍。GPUGRID.net所提供的計算能力，在此之前只有價值數百萬美元的超級計算機才能做到，這一平臺為人們大大節省了研究經費。研究人員在此平臺上處理了大量數據，進行了數千個計算機模擬，并最終完成了高度復雜的模擬模型。
HIV病毒感染引發的艾滋病是一種免疫缺陷性疾病，目前全球有數百萬人感染了艾滋病。HIV病毒直接攻擊并削弱人體免疫系統，使患者的免疫系統更容易遭受攻擊。這項研究利用計算機技術，展示了關鍵酶自我剪切并起始HIV成熟過程的機制，使人們進一步了解了HIV生命周期中的關鍵步驟。研究人員指出，在這項新發現的基礎上，人們有望研制出新型的艾滋病治療藥物。
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