研究人员发现帮助HIV-1在细胞中导航的蛋白质

导致艾滋病的HIV-1病毒在迷宫般的免疫传感器和抗病毒攻击者中穿行，以到达目标细胞核，在那里它永久地融入人类DNA并传播感染。与生命周期的其他部分相比，病毒如何在这种恶劣的环境中传播一直是一个相对神秘的“黑匣子”。

Mamuka Kvaratskhelia博士和他的同事传染病科在科罗拉多大学医学院的医学系，已在微生物学性质他们发现了一种细胞质蛋白——Sec24C——帮助HIV-1核心保持其完整性，从而成功地到达细胞核。

他说:“我们正试图了解细胞蛋白质——哪些蛋白质帮助这种(HIV-1核心)结构从入口点一路移动到细胞核，在细胞核中HIV-1永久性地融入人类基因组。Kvaratskhelia他是一位医学教授。

这些蛋白质可能成为潜在长效疗法的靶点。Kvaratskhelia说:“这些(新)疗法可能会干扰病毒与宿主的相互作用，最终抑制HIV-1的活性。”

艾滋病仍然是一个全球性的灾难

2019年，全球有3790万人感染了HIV-1, 69万人死于艾滋病相关疾病。自20世纪80年代发现这一流行病以来，已有3 200万人死于与艾滋病有关的疾病。

这幅图显示了HIV-1核心进入细胞并导航到细胞核。

Kvaratskhelia的团队发现Sec24C蛋白在HIV-1病毒粒子进入细胞后与之结合。然后，由于它与HIV-1的衣壳结合的方式，这种蛋白质有助于病毒一路转运到细胞核，而HIV-1的衣壳是由许多单独的衣壳蛋白质组成的。

他说:“我们意识到，为了正确地筛选结合壳表面的细胞蛋白质，你不能只使用单一蛋白质(单体)，甚至是衣壳蛋白质的六聚体。”“这是实现这一目标的关键进步。你需要预先形成一个完整的三维晶格，然后这种蛋白质，Sec24C，专门识别衣壳六聚体的晶格(在病毒外壳上)，并与它们结合。”

虽然Sec24C是一种已知的蛋白质，但它在HIV-1界面上的功能，以及最终在病毒复制中的关键作用，此前是未知的。

神秘感开始褪去

Kvaratskhelia得到了实验室的合作帮助Eric Poeschla医学博士，医学-传染病教授和蒂姆·吉尔艾滋病毒研究主席。他们创造了Sec24C基因敲除细胞，这有助于证明Sec24C的作用。Kvaratskhelia还与埃默里大学合作，后者提供了活细胞显微镜，使研究人员能够监测活细胞中Sec24C与HIV-1衣壳之间的相互作用。

该图显示了HIV-1外壳上衣壳六聚体的晶格。

Poeschla称Kvaratskhelia的研究是一项重大发现，因为病毒到达细胞核的旅程是HIV-1生命周期中“最大的剩余黑盒子”。Poeschla说:“随着Mamuka等人的研究，这个(谜团)现在开始被揭开，他在实际制造和部署这些HIV-1核心的副本方面的洞察力，基本上重现了关键的三维结构。”

这项研究可能对HIV-1治疗有重要意义。值得注意的是，这一发现紧随Kvaratskhelia团队最近的报告科学一种有效的新型抗病毒药物它与进入的衣壳上的一个类似区域结合。

该药物由吉利德科学公司开发，与Sec24C以及其他一些蛋白质结合在HIV-1衣壳的相同局部区域。针对这一区域的治疗可以抑制病毒迁移到细胞核和复制。

新药物可能会改变游戏规则

这种药物可能会改变游戏规则，原因有几个。与目前每天进行的HIV-1治疗不同，这种疗法可以每六个月注射一次，这往往会导致患者的依从性问题。此外，由于它针对的是HIV-1生命周期的一个新领域，这种药物可以攻击对现有疗法产生耐药性的HIV-1变体。

Kvaratskhelia和Poeschla指出，目前的HIV-1疗法针对的是酶。“这种药物针对的是HIV-1的核心结构，而不是酶。它的一个优势是，它可以被制定为非常长期的作用，”Poeschla说。“如果病人只需要每六个月左右注射一次，而不是每天服用药物，这将非常有帮助。这就是这个领域的发展方向。”

Poeschla补充说:“所以一旦我们达到这一点，病人每六个月到一年就来注射一次，这并不比每个人都要注射流感疫苗要求更高，这基本上是功能性治愈的一步。”