New insights into how the human immunodeficiency virus (HIV) curates and assembles its lipid envelope have been gleaned by RIKEN biologists. These findings into HIV biology could help to inform the search for new treatments. The paper is published in the
理工大学生物学家收集了关于人类免疫缺陷病毒(HIV)如何策划和组装其脂质包膜的新见解。这些对HIV生物学的发现可能有助于为寻找新的治疗方法提供信息。这篇论文发表在《自然通讯》杂志上
一套精心挑选的服装可以打开人类世界的大门。HIV也是如此,它将自己包裹在一层特殊的脂质中,这大大影响了它进入宿主细胞并随后离开宿主细胞的能力与大多数病毒一样,艾滋病毒只有一组基本基因,几乎缺乏细胞中的所有代谢功能
“由于病毒不能合成脂质,艾滋病病毒会从宿主细胞的质膜上‘偷走’脂质,”理研综合脂质学先驱项目的Toshihide Kobayashi解释道然而,这种膜的生化成分与病毒包膜的生化成分明显不同,病毒包膜富含两种亚型的脂质:胆固醇和鞘磷脂
一种名为Gag的病毒蛋白促进了这些脂质的聚集,因为新复制的病毒从感染细胞的膜上“出芽”,但其潜在机制尚不清楚
为了探究这个谜团的深度,Kobayashi与法国斯特拉斯堡大学的研究人员合作,在那里他还拥有一个实验室。
HIV Gag蛋白的表达足以驱动培养的人类细胞的质膜出芽,该团队使用了复杂的多管齐下成像策略来观察这一过程
“我们的实验室一直在开发和表征与特定脂质结合的蛋白质,”Kobayashi说。研究小组用荧光染料标记鞘磷脂和胆固醇结合蛋白。然后,他们用尖端的显微镜方法观察了这些脂质在Gag诱导的出芽过程中的行为,这些显微镜方法可以分辨单个分子 质膜由两层组成:内小叶和外小叶(根据其相对于细胞内部的位置命名)研究人员观察到,当Gag附着在内叶上时,它与外叶上的胆固醇和鞘磷脂岛重叠,从而物理隔离了这些脂质。随着更多的Gag蛋白结合小叶并相互作用,鞘磷脂的积累继续增加
因此,膜的附近表面开始弯曲,进一步浓缩这些脂质结构域,作为出芽过程最后阶段的前奏
这些发现代表着理解HIV生物学向前迈出了重要一步,但关键问题仍然存在。Kobayashi说:“我们已经证明内叶蛋白可以重组外叶脂质,但我们不知道如何重组。”。“我们的首要任务是澄清这一机制。”