无忧生活网英国钻石光源电子生物成像中间(eBIC)的科学家们操纵一种新手艺，操纵冷冻电子断层扫描(cryoET)和次断层均匀(STA)来解析HIV-1衣壳的布局零丁利用，和与宿主细胞因子复合利用。他们的工作使他们可以或许操纵电子断层扫描取得的信息来成立全部艾滋病毒衣壳的原子模子。研究小组以为，这可以作为开辟衣壳靶向抗病毒药物的蓝图。
eBIC主任、牛津年夜学布局生物学传授张培君博士带领的研究职员在ScienceAdvances上颁发了一篇题为“自然HIV-1焦点的布局及其与IP6和CypA。”所陈述的工作触及牛津年夜学、eBIC(英国钻石光源内的国度冷冻电子显微镜举措措施)和特拉华年夜学的科学家之间的合作。
HIV等逆转录病毒是有包膜的单链公理RNA病毒。该研究的首要作者、牛津年夜学的倪涛评论道：“虽然全球尽力抗击艾滋病毒/艾滋病并获得抗病毒医治功效，但迄今为止仍有年夜约3800万艾滋病毒/艾滋病患者没法完全治愈。”
HIV的RNA基因组封装在圆锥形衣壳内。除在传染初期阶段供给针对宿主先天免疫反映的庇护外，这类衣壳在HIV复制中阐扬侧重要感化，而且是“一个触及宿主身分的首要平台”，该团队继续说道。“衣壳在HIV-1复制的初期阶段阐扬着多种感化，包罗庇护基因组免受细胞先天免疫反映的影响，增进逆转录，和调理细胞内运输和进入细胞核。”此中很多功能遭到其与宿主细胞因子和小份子彼此感化的影响。“
当逆转录病毒传染细胞时，病毒RNA基因组被逆转录成双链DNA，然后整合到宿主基因组中。在传染进程中，HIV与Gag多卵白组装并萌芽为未成熟的病毒体，该病毒体履历成熟进程，这一步调触及卵白水解和构象转变，从不成熟的球形改变为成熟的圆锥形衣壳。
但是，因为HIV-1衣壳的亚稳态特征，以合适高分辩率布局阐发的数目和浓度分手完全完全的自然衣壳一向具有挑战性。去垢剂消融膜后，衣壳会产生人工解离，这是衣壳纯化的传统方式。“为领会决这个题目，张培军的团队设计了一种新奇的方式，”倪指出。“我们没有利用洗涤剂提取，而是用一种成孔毒素在HIV病毒样颗粒的膜上打孔，这避免了与病毒体裂解和焦点分手相干的创伤，并且还使衣壳可以或许接触到外部细胞因子和小份子。”
作者进一步诠释说，“……我们设计了一种新策略，经由过程用perfringolysinO(PFO)处置病毒颗粒，在存在或不存在外源宿主因子和小份子的环境下直接对真实的HIV-1焦点进行成像。PFO是一种由致病性产气荚膜梭菌排泄的胆固醇依靠性溶细胞素，它在富含胆固醇的膜双层(例如HIV-1颗粒的膜)上构成直径约40nm的庞大同源寡聚孔。”
成立了这类尝试方式后，作者研究了真实的HIV衣壳与细胞因子亲环卵白A(CypA)和小份子辅因子IP6(肌醇六磷酸)之间的彼此感化。然后他们对这些样本进行了电子断层扫描和亚断层扫描均匀。“我们经由过程CryoETSTA对PFO穿孔的HIV-1VLP进行成像，并肯定了apo状况和IP6存鄙人的HIV-1自然壳粒的布局。”
操纵这项新手艺，该团队以约5.4Å的分辩率解析了HIV衣壳的布局及其与CypA和IP6的复合物。这些布局证实了成熟HIV衣壳中的双IP6连系位点，并为IP6和CypA在调理HIV衣壳不变性中的感化供给了新的看法。”张进一步评论道，“与传授合作。特拉华年夜学的JuanPerilla团队操纵电子断层扫描取得的信息，还成立了全部HIV衣壳的原子模子，该模子可以作为开辟衣壳靶向抗病毒药物的蓝图。包膜病毒膜的穿孔也为研究其他病毒系统的宿主-病毒彼此感化供给了一种新方式。”
作者总结道：“从手艺上讲，这项研究将PFO穿孔的VLP作为一种优异的离系统统来研究宿主细胞因子和真实的HIV-1衣壳之间的彼此感化，从而避免了从病毒颗粒中纯化亚稳焦点所固有的坚苦。穿孔的VLP使宿主细胞因子和小份子可以或许进入自然衣壳，同时庇护病毒焦点。”
张展开艾滋病毒和其他沾染病的研究，她的工作重点是年夜份子复合物和组装体、病毒和细胞机械的布局和功能研究，利用综合布局、生化和计较方式来理解生物复杂性。
作为eBIC的主任，张传授正在成立并带领eBIC成为世界领先的冷冻电镜研究、专业常识和培训中间和供给尖端冷冻电镜手艺的用户举措措施。eBIC专注于利用最早进的电子显微手艺来肯定高分辩率的份子、细胞和组织的3D布局，和开辟新的方式和手艺来推动3DEM成像。
