美国科学家在研究为何某些人天生就能抵抗艾滋病病毒(HIV)的问题时,拍摄到了一种关键酶的结构“快照”。这种酶名为APOBEC3G(简称A3G),能够诱导HIV发生超突变,导致病毒死亡。科学家希望借此设计新型抗HIV药物,为全球艾滋病防治提供新策略。
美国罗切斯特大学医学中心的研究人员在最新一期《生物化学杂志》上报告称,他们对A3G酶进行了高分辨率结构解析。医生很早就发现,HIV感染者中有一小部分人从不发病,被称为“精英控制者”。此前研究显示,这些人体内拥有多个A3G基因副本,使得A3G蛋白水平较高,能够有效抑制HIV复制。A3G是一种胞苷脱氨酶,可将HIV逆转录过程中产生的单链DNA中的胞嘧啶脱氨基为尿嘧啶,导致病毒基因组发生G-to-A超突变,从而失活。
领导这项研究的哈罗德·史密斯教授介绍说,通过冷冻电镜技术,他们已获得A3G酶的大致三维结构,但由于该酶属于纳米级粒子,尺寸极小,目前还无法进行原子级别的精确观测。进一步的结构解析将有助于理解A3G与HIV蛋白Vif的相互作用机制——Vif可降解A3G,从而逃逸宿主防御。
研究人员认为,A3G除了能对抗HIV,还能抑制乙肝病毒(HBV)等其他逆转录病毒。如果能够准确解析A3G的结构,并设计出模拟其功能的小分子药物,就可能开发出广谱抗逆转录病毒疗法。目前全球约有4000万HIV感染者,已有2500万人因此死亡。尽管现有抗逆转录病毒疗法(ART)可有效控制病毒,但根治性药物或疫苗仍未问世。A3G结构研究为开发新型HIV治愈策略提供了重要线索。