发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究发现,HIV病毒的一种成分——包膜蛋白复合体——会通过重新排列像花一样展开,暴露出一个此前隐藏的脆弱区域。这一发现为HIV疫苗研制找到了新的靶点,有望诱导人体产生广谱中和抗体。
由美国加州大学戴维斯分校科学家领导的一支国际研究小组,联合瑞典和法国的研究人员,利用冷冻电子显微镜(cryo-EM)技术,对HIV包膜蛋白复合体的结构和动态行为进行了高分辨率解析。这种复合体由三个gp120蛋白和三个gp41蛋白组成,是病毒入侵宿主细胞的关键结构。研究显示,当gp120蛋白与CD4 T细胞表面的CD4受体结合后,整个复合体会发生旋转并展平,如同花朵绽放,使得gp41蛋白的中部区域暴露出来,便于其插入细胞膜完成融合。这一构象变化同时也暴露了病毒的一个保守脆弱区域,该区域在不同HIV毒株间高度保守,因此成为理想的疫苗靶点。
研究人员指出:“通过这些很少暴露区域的展开,我们就可以用抗体来对付HIV。” 传统的疫苗策略多针对gp120蛋白,但gp120变异迅速,难以产生持久有效的免疫反应。而新发现的隐藏区域在不同毒株间变化极小,针对该区域的抗体有望实现广谱保护。下一步,研究团队计划分析HIV阳性但未发病患者的抗体,验证这些抗体能否识别这一新靶点,从而推动疫苗设计。
该研究为HIV疫苗研发提供了全新思路,结合结构生物学和免疫学,有望开发出能激发广谱中和抗体的免疫原。