‘Search and destroy’蛋白质在艾滋病问题上转机

明尼苏达大学的一个研究小组已经发现了一种人类蛋白质,该蛋白质会变异艾滋病病毒(HIV),并具有阻止这种疾病的潜力。新的蛋白质(称为APOBEC3F)和先前描述的蛋白质(APOBEC3G)可以直接突变HIV。这类蛋白质–称为逆转录病毒限制剂–可能会导致某些人对HIV的抵抗。

明尼苏达大学:

‘Search and destroy’蛋白质在艾滋病问题上转机

可能是抵抗艾滋病毒感染的因素

明尼苏达大学的鲁本·哈里斯(Reuben Harris)领导的研究小组发现了一种人类蛋白,该蛋白会突变艾滋病病毒(HIV),并具有阻止这种疾病发展的潜力。新的蛋白质(称为APOBEC3F)和先前描述的蛋白质(APOBEC3G)可以直接突变HIV。这类蛋白质–称为逆转录病毒限制剂–可能会导致某些人对HIV的抵抗。哈里斯是生物化学,分子生物学和生物物理学的助理教授,也是该大学的同事,他在6月24日在线发表在《当前生物学》杂志上的一篇论文中报告了这一发现。

在感染了HIV的个体中,该病毒利用人类细胞机制组装新的病毒颗粒。但是有时这些粒子包含定时炸弹:人类的APOBEC蛋白会在粒子中搭便车并使病毒变异’遗传物质感染了新的宿主细胞后。

对我们来说不幸的是,艾滋病病毒已经演变成反击。它产生一种称为VIF(病毒感染因子)的蛋白质,该蛋白质触发逆转录病毒限制子的破坏,从而防止突变的发生。科学家做什么’还不知道某些抗艾滋病毒的人是否具有某种形式的逆转录病毒限制蛋白,可以逃避VIF并避免破坏。

将来自HIV病毒的DNA插入人类基因组时,有时会带有与APOBEC蛋白相遇的伤痕。两种蛋白质留下不同的突变”signatures,”并且APOBEC3F的签名出现的频率更高。

哈里斯说,这表明它可能更不容易受到病毒的感染’VIF防御。实际上,Harris及其同事使用模型HIV系统显示,APOBEC3F的VIF敏感性低于APOBEC3G。哈里斯说,此外,这两种蛋白质可以解释在艾滋病患者的艾滋病毒DNA中明显出现的所有抗HIV突变特征。但是,该蛋白在未感染HIV的人群中起什么作用尚不清楚。还不清楚APOBEC蛋白是否增强了防御能力–不被VIF挫败时–足以保护一个人免受艾滋病的侵害。

”强大的APOBEC蛋白可能是导致HIV抵抗力的因素,” said Harris. ”我们需要发现这些蛋白质对于在感染个体中阻止HIV感染是否必不可少。

”APOBECs are a ‘search and destroy’ defense. It’与某些抗HIV的人的防御不同,后者的细胞外表面不再为病毒附着和启动感染过程提供立足点。”

这里’认为APOBEC蛋白如何起作用。当HIV颗粒的核心进入细胞时,它包含单链RNA作为其遗传物质。此RNA必须复制到DNA中,因为只能将DNA插入宿主细胞’的基因组。在合成DNA链时,APOBEC蛋白通过改变一种DNA来对其进行突变’s four bases–cytosine–to another base, uracil. But the DNA must be further copied to become double-stranded in order to insert itself into the human genome. The DNA appears to do this without incident, copying the mutations along with the original genetic information. Harris and others have observed that if VIF is not there to interfere, the two APOBEC proteins may mutate up to 25 percent of the 胞嘧啶 bases in the HIV genome, wreaking havoc with its ability to continue the infection cycle.

The two APOBEC proteins differ in which 胞嘧啶s in the first DNA strand they transform into uracil. APOBEC3G will transform the second of two adjacent 胞嘧啶s. APOBEC3F, on the other hand, transforms a 胞嘧啶 when it follows the base thymine. Harris and colleagues observed that the two APOBEC proteins are about equally potent mutators of the viral DNA in the absence of VIF.

”患者的预后可能部分取决于APOBEC和VIF之间的跷跷板状平衡,” Harris speculated.



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