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揭示宿主細(xì)胞中的兩種酶控制一種關(guān)鍵HIV蛋白水平機(jī)制2018-06-06 14:28來(lái)源:生物谷
治療HIV感染的眾多挑戰(zhàn)之一是這種病毒能夠在細(xì)胞中保持潛伏狀態(tài),悄悄地逃避免疫檢測(cè),直到它突然毫無(wú)預(yù)警地咆哮并開(kāi)始瘋狂地復(fù)制。在一項(xiàng)新的研究中,來(lái)自美國(guó)沙克生物研究所、斯克里普斯研究所和加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種被稱作JIB-04的小分子能夠破壞一種負(fù)責(zé)加速HIV復(fù)制的被稱作Tat的HIV蛋白。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在PLoS Pathogens期刊上,論文標(biāo)題為“SHMT2 and the BRCC36/BRISC deubiquitinase regulate HIV-1 Tat K63-ubiquitylation and destruction by autophagy”。 這種分子雖然毒性太強(qiáng),不能用作HIV治療藥物,但它揭示了宿主細(xì)胞中能夠潛在地靶向Tat并阻止這種失控的復(fù)制過(guò)程的蛋白。這項(xiàng)研究也更廣泛地說(shuō)明了一種強(qiáng)大的新型實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能夠更加準(zhǔn)確地鑒定出哪些蛋白與藥物結(jié)合---這些信息往往是難以捕捉到的。 沙克生物研究所監(jiān)管生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授Katherine Jones說(shuō),“Tat的水平?jīng)Q定了你是否能夠重新激活潛伏的病毒。盡管JIB-04不能用于臨床,但我們能夠利用它展示Tat水平如何由宿主細(xì)胞中的一對(duì)酶所決定的重要信息。鑒別出它們?yōu)闈撛诏煼ㄌ峁┝诵掳袠?biāo)。” 像所有病毒一樣,HIV-1(一種常見(jiàn)的HIV形式)入侵人體,并使用宿主自己的細(xì)胞機(jī)器來(lái)復(fù)制病毒遺傳物質(zhì)并在細(xì)胞間進(jìn)行傳播。在條件允許的情況下,Tat讓這種病毒復(fù)制高速運(yùn)轉(zhuǎn),這會(huì)讓這種細(xì)胞機(jī)器加速運(yùn)轉(zhuǎn)一千倍。當(dāng)Jones的研究團(tuán)隊(duì)注意到他們測(cè)試的一種被稱作JIB-04的化合物導(dǎo)致Tat蛋白消失時(shí),他們還研究了其他的HIV蛋白。 這種效果是引人注目的,但是JIB-04究竟如何導(dǎo)致Tat蛋白消失仍然是不清楚的。Jones尋求了沙克生物研究所質(zhì)譜核心部門(mén)主管James Moresco的幫助。Moresco利用一種被稱作名為DiffPOP(differential precipitation of proteins, 即蛋白差異沉淀)的新方法鑒定藥物化合物的蛋白靶標(biāo)。 Moresco說(shuō),“利用DiffPOP技術(shù)鑒定藥物/蛋白相互作用能夠獲得對(duì)HIV生物學(xué)特征的完全意想不到的見(jiàn)解。” 這些DiffPOP結(jié)果表明JIB-04與兩種宿主細(xì)胞的酶(SHMT2和BRCC36)結(jié)合,這兩種酶的作用是拯救將被靶向降解的蛋白。一些酶將對(duì)蛋白進(jìn)行標(biāo)記,表明這些蛋白是細(xì)胞“垃圾”;其他的酶移除這些標(biāo)記,從而使得這些蛋白不會(huì)遭受破壞。Jones團(tuán)隊(duì)猜測(cè)化合物JIB-04干擾了這些酶保護(hù)Tat蛋白的能力,從而使得細(xì)胞能夠破壞Tat并讓HIV病毒保持在潛伏狀態(tài)。 進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了他們的猜測(cè):在未用JIB-04處理但是利用分子方法這兩種酶失活的細(xì)胞中,Tat水平也下降了。此外,在用JIB-04處理的細(xì)胞中和在讓這兩種酶失活的細(xì)胞中,Tat蛋白被高水平地標(biāo)記以便隨后遭受降解,這也表明這兩種酶負(fù)責(zé)移除降解標(biāo)記。 論文**作者、沙克生物研究所助理研究員Muyu Xu 說(shuō),“基于這些現(xiàn)象,我們認(rèn)為這種化合物可能實(shí)際上靶向這兩種酶。它可能還有其他的潛在靶標(biāo),但這兩種酶是其中之一。因此我們得出結(jié)論認(rèn)為這兩種酶可能是調(diào)節(jié)細(xì)胞中Tat轉(zhuǎn)換的新因子。” 盡管抗病毒療法已將HIV感染從一種致命性疾病轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N能夠進(jìn)行控制的慢性疾病,但每日服用的藥物混合物對(duì)患有這種疾病的人來(lái)說(shuō)是非常沉重的負(fù)擔(dān)。這些研究人員說(shuō),理解影響Tat穩(wěn)定性的因子對(duì)控制這種病毒是至關(guān)重要的。 |