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深入探究新型HIV药物的作用机制

2019-07-09

  日前,刊登于国际杂志Science上的一篇研究报告中,来自欧洲分子生物学实验室和海德堡大学医院的研究人员正在利用一种特殊的方法来检测一种新型的HIV药物,同时研究者还发现,但病毒开始对早期的药物产生抗性时,其并不会阻断或者抑制药物的效应,而是会绕过这些药物来感染机体。

  文章中,研究者就描述了不成熟的HIV的详细作用机制;HIV包括两种形式:成熟病毒颗粒和未成熟病毒颗粒,不成熟的病毒颗粒实在感染个体的细胞中进行组装的,当未成熟的病毒颗粒离开细胞后,其在感染其他个体之前必须改变成为成熟的形式,当前研究者正在对一类新型药物进行临床试验,这类药物就可以抑制病毒的成熟过程,但截止到目前为止科学家并不清楚这种药物的作用机制。

  为了从未成熟过渡到成熟状态,HIV不得不切断其主要结构单元之间的联系,并且对结构组分进行重排;文章中研究者就发现了一种重要的切割点,其可以连接病毒的衣壳蛋白和间隔肽1(spacer peptide),如果没有被切割,病毒就不会成熟;研究者利用电子断层扫描术和X线断层成像技术精确揭示了未成熟HIV的3D信息,他们发现,这种切割点往往隐藏到了病毒切割机器不能作用的区域,因此对于病毒成熟的过程而言,首先其结构必须发生改变,必须将切割点暴露出来。

  研究者Florian Schur说道,当我们利用一种抑制性药物观察病毒结构时,我们发现,这种抑制药物并不会抑制切割机器发挥作用,而且这种药物会将不成熟的病毒结构锁定,以便其不能够被切割从而使得病毒成熟。当这种新型抑制药物被开发出来的时候,研究者就发现,这种抑制药物并不会影响携带特殊突变的HIV病毒,也就是说这些病毒对新型抑制药物是耐受的;随后通过确定病毒切割点的结构以及药物的作用机制,研究者就清楚地理解了这些突变所产生的效应。

  研究者Krausslich说道,病毒并不会阻断药物的结合作用,而是会通过产生特殊的突变动摇病毒不成熟的结构来对药物产生耐受性。如今我们希望更加深入解析病毒和抑制性药物的作用机制,从而更加精确地理解抑制药物如何同病毒蛋白相结合,为后期开发更加精准的药物就提供了新的思路。

  利用电子断层扫描术和X线断层叠加技术,研究者们就能够清楚研究不规则病毒(诸如HIV)内部的结构,从本质上来讲,科学家们利用电镜技术就可以获得样本的3D图像,随后他们就可以获得所要研究对象的所有拷贝,比如衣壳蛋白和间隔肽1。当研究者们获得大量的微观成像图像后,他们就能够进行更加深入的研究,本文的研究结果为科学家们深入揭示HIV对药物产生耐药性的机制,及后期开发改造新型靶向作用HIV的新型药物或将提供新的研究线索和思路。


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