Science：解析HIV包膜蛋白原子水平结构

近日，斯克里普斯研究所(TSRI)和威尔康乃尔医学院的科学家已经确定了艾滋病毒（HIV）的包膜蛋白的原子水平结构。文章发表在2013年10月31日的science杂志上。

由于2 项新的研究，HIV的掮客——即让该致命病毒进入免疫细胞内的分子——不再列于结构生物学家的通缉要犯名单之上。这一分子——即 HIV-1 包膜(Env)三聚体——一直是颇具争议的对象;在今年初，科学家们声称已经用低温电子显微镜看见了其稍纵即逝的结构——它一直以难以被定性而出名，但是一些业界人士对该结果提出了质疑。


如今，在 2 项新的研究中，科学家们不仅提供了 Env 三聚体的更高分辨率的视觉材料，而且他们是用 2 种不同的技术做到的。科学家们能在解密该分子的结构上取得进展是至关重要的因为它是 HIV 表面的唯一抗原，因此它也是自然发生的抗体——及对可能的疫苗来说——的唯一标靶。

为了全面地观看这一重要的分子，来自2 个小组的科学家用低温电子显微镜(如先前所做的)及用X射线晶体学研究(这是一种能比其低温对等方法提供更高分辨率视觉材料的方法)对其进行了观察。

Jean-Philippe Julien 及其同事让该 Env 三聚体与一种广谱中和抗体结合并接着在 4.7 埃得到了所产生的复合物的晶体。

在一个用相同的三聚体分子但抗体不同的相关试验中，由Dimtry Lyumkis 领导的一组科学家使用了低温电子显微术——它与今年初所做的一项有争议的研究中所用的方法类似，但却得到了一个有着更高分辨率的三聚体/抗体复合物。而且Lyumkis 等人所获得的低温电子显微镜结构与Julien 小组所介绍的晶体学结构相符。对来自两个小组的结合的复合物进行观察可获得对该三聚体结构特征(包括人们长期以来寻找的融合前的三聚体形状)的重要了解。

这项工作代表了科学家们朝着对 HIV 的侵入机制的理解所迈出的重大一步。通过提供对 Env 三聚体结构的一个更仔细的观察，它可能也会帮助指导基于结构的 HIV 疫苗的设计。