<p>芝加哥大學化學家的研究發(fā)現(xiàn)了艾滋病毒自我復制過程中的一個新的關鍵步驟。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究發(fā)表在1月6日的《科學進展》(Science Advances)雜志上，利用計算機建模重點研究了艾滋病毒是如何形成攜帶其遺傳物質的膠囊的&mdash;&mdash;特別是一種被稱為IP6的特殊離子的作用。科學家們此前曾懷疑IP6具有重要功能，但不知道它究竟是如何工作的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這個理論可以解釋一種有前途的新藥成功的某些方面，也可以為其他治療方法指明方向。</p> <p>&nbsp;</p> <p>多年來，我們已經(jīng)知道艾滋病毒是艾滋病背后的危險病毒，但我們對它進入人體后的確切行為知之甚少。解開一系列復雜的生化事件可以告訴我們在哪里以及如何對抗病毒。</p> <p>&nbsp;</p> <p>艾滋病毒攜帶它的遺傳物質在一個被稱為衣殼的小膠囊里。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這種衣殼多年來一直是艾滋病毒研究人員的目標，&rdquo;芝加哥大學海格&middot;p&middot;帕帕齊安化學杰出服務教授、該論文的資深作者格雷戈里&middot;沃斯說。&ldquo;我們的想法是，如果我們能阻止衣殼的形成，或者使它們畸形，我們就可以防止艾滋病毒的傳染性和復制。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>衣殼由大約一千種蛋白質組成，形成六面或五面形狀，它們像磚塊一樣組裝成一個封閉的結構?？茖W家們知道一種名為IP6的離子在這一過程中也很重要，但不清楚原因。</p> <p>&nbsp;</p> <p>對于沃斯教授的研究小組來說，這是一個完美的問題，他們擅長使用計算機模擬來理解復雜分子的行為。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這篇論文的第一作者，博士生Manish Gupta建立了一個HIV衣殼成分的模型。然后，研究小組進行了多次模擬，略有不同的變化，以找出衣殼是如何組裝的，以及哪些部分是關鍵的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>從他們之前的研究中，研究小組知道IP6離子傾向于位于五面結構的中間。但他們的新模擬顯示，在衣殼組裝過程中，一些IP6離子必須結合到這些五面結構中，以便在很早的時候穩(wěn)定它們，以便最終閉合。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Voth解釋說:&ldquo;當衣殼開始組裝時，這些五面結構創(chuàng)造了一個高曲率區(qū)域，衣殼需要最終關閉末端。&rdquo;&ldquo;如果它們不這樣做，這個結構就會開始形成一個兩端都是開放的管子，而且它無法關閉。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><a href="https://news.uchicago.edu/sites/default/files/video/movie_S2_ca-ip6_AdobeExpress.mp4">https://news.uchicago.edu/sites/default/files/video/movie_S2_ca-ip6_AdobeExpress.mp4</a></p> <p>&nbsp;</p> <p>模擬顯示了HIV蛋白質如何聚集在一起形成一個膠囊來存儲其遺傳物質?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，一種叫做IP6的特殊離子(黃色部分)在閉合膠囊末端的過程中起著關鍵作用，這可能為治療提供了一種途徑。模擬由Gupta, Pak &amp; Voth提供。</p> <p>&nbsp;</p> <p>如果這個過程的結果是管狀而不是封閉的形狀，遺傳物質就不能被封閉，不能被帶到下一個目標。病毒復制失敗。</p> <p>&nbsp;</p> <p>盡管IP6很小，只影響數(shù)百個相關分子中的12個，但它在這個過程中發(fā)揮著巨大的作用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;IP6也需要從一開始就參與進來。這有點像飆車;如果你在起跑線上的速度不合適，你就完了。&rdquo;沃斯說。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">重要的發(fā)現(xiàn)</span></strong></p> <p><br />這一結果可能解釋了目前正在進行人體試驗的藥物lenacapavir的前景。Lenacapavir與IP6&ldquo;競爭&rdquo;，使六面結構比五面結構更穩(wěn)定。這使得這個過程傾向于開放的管狀結構，而不是封閉的衣殼。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這是一個非常令人興奮的結果。任何對病毒組裝至關重要的東西都可能成為藥物靶點，所以我們一直在尋找這些關鍵階段。&rdquo;沃斯解釋說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>沃斯還說，研究小組有興趣發(fā)現(xiàn)這一過程是否更普遍地適用于艾滋病毒以外的病毒。&ldquo;也許這些&lsquo;次要&rsquo;參與者比我們想象的更重要。&rdquo;他說。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些是極其復雜的模擬，涉及一百萬個或更多的單個原子;它們必須在超級計算機上執(zhí)行。這些測試是在德克薩斯大學奧斯汀分校的德克薩斯高級計算中心(TACC)的Frontera超級計算機上進行的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究的另一位作者是亞歷山大&middot;帕克(Alexander Pak)，他曾是芝加哥大學的博士后研究員，現(xiàn)在就職于科羅拉多礦業(yè)學院。</p> <p>&nbsp;</p> <p>引用本文:&ldquo;HIV-1病毒衣殼組裝的關鍵機制特征。&rdquo;Gupta, Pak和Voth，科學進展，2023年1月6日。</p> <p>&nbsp;</p> <p>資助:美國國立過敏和傳染病研究所，國立衛(wèi)生研究院。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>