發現能阻止 HIV 病毒擴散的新型蛋白質



Protein Discovered That Prevents HIV From Spreading



來自美國洛克菲勒大學(Rockefeller University)艾倫戴蒙德愛滋病研究中心(the Aaron Diamond AIDS Research Center,ADARC)的科學家在人類細胞表面確定了一種可阻止愛滋病病毒擴散的蛋白質分子(tetherin),此項發現有望為病毒學研究開啓一個全新的領域,並為未來的藥物研究鋪路。



圖1. HIV-1 病毒顆粒


兩年前,作為逆轉錄病毒實驗室主任和 ADARC 的科學家 Paul Bieniasz 發現,透過使用一種稱為 Vpu 的蛋白質,正常的 HIV-1 顆粒才可從黏膜表面脫落。之後,Bieniasz 一直在尋找 HIV-1 顆粒與細胞間凝膠的來源。在近期英國《自然》雜誌的網絡版上,Bieniasz 和他的同事發表報告稱,他們已發現了這樣一種能使病毒緊繫在細胞上的蛋白,並將其命名爲「tetherin」。這種蛋白質可將病毒顆粒附著在母細胞的外膜上,使它們好像被膠水黏在那裏,從而有助於阻止愛滋病毒(HIV)突變株的擴散。



圖2. Model for tetherin-mediated HIV-1 retention.


為追踪這種蛋白,Bieniasz 研究小組詳細檢查了已知人類基因的基因活性,並對那些需要 Vpu 才能使 HIV 釋放的細胞和那些不需要 Vpu 的細胞進行比較。最後,他們將範圍縮小到一個非常有可能的候選者。這個候選者就是 tetherin,它通過了研究人員對它進行的所有測試:當 tetherin 出現而 Vpu 不出現時,有大量的病毒顆粒堆積在細胞表面;而當 tetherin 缺乏時,即使帶有不足量 Vpu 的病毒都得以逃離。



圖3. Protein Discovered That Prevents HIV From Spreading. Sticky situation. HIV-1 particles (dark circles) lacking Vpu are unable to extricate themselves from the surface of their host cell. Instead, tetherin keeps them locked to the surface of the cell's outer membrane, or causes them to be sucked back in and digested by the cell's endosomes.


研究人員稱,自此他們發現了細胞自身防禦病毒的一種新方法,這將為病毒學研究開啓一個新領域:這類蛋白如何對抗其他病毒,病毒又如何學會逃避它。下一步,研究人員將把重點放在 tetherin 的抗病毒活性到底有多廣,是否有對 HIV 或其他病毒可提供額外免疫性和敏感性的變種存在。如果藥物研究人員能夠對 tetherin 和 Vpu 的互動進行干預, 那麽新發現的蛋白質甚至可能提供一個潛在的治療方向。



圖4. 發現能控制 HIV-1 病毒釋放的 Vpu 蛋白的 Paul Bieniasz 教授



原始報導:
ScienceDaily:Protein Discovered That Prevents HIV From Spreading


原始論文:
"Tetherin inhibits retrovirus release and is antagonized by HIV-1 Vpu"
Stuart J. D. Neil, Trinity Zang, Paul D. Bieniasz
Nature 451, 425-430 (24 January 2008)
http://www.nature.com/nature/journal/v451/n7177/full/nature06553.html