近日，國際知名雜志Nature發(fā)表了一篇題為“The conserved HIV-1 spacer peptide 2 triggers matrix lattice maturation”的研究報告。德國馬普生化研究所的科學(xué)家們聯(lián)合其他機構(gòu)，揭示了HIV生命周期中一個至關(guān)重要的步驟背后的分子機制。研究指出，一種名為“間隔肽2”（SP2, spacer peptide 2）的神秘組分在將未成熟的HIV-1顆粒轉(zhuǎn)化為具有感染性的顆粒過程中扮演了重要角色。

 

HIV-1以未成熟且不具備傳染性的形式從宿主細胞釋放，主要由大約2000個Gag蛋白組成。為了變得具有傳染性，這些顆粒需要經(jīng)歷成熟過程，涉及HIV-1蛋白酶對Gag的切割，形成六種較小的蛋白質(zhì)，包括衣殼和基質(zhì)蛋白，從而引起病毒結(jié)構(gòu)的重大重組。盡管關(guān)于包裹基因組的衣殼結(jié)構(gòu)變化的研究較多，但有關(guān)基質(zhì)層的變化知之甚少。基質(zhì)是位于脂質(zhì)膜下方的一層特殊外膜蛋白。

 

研究人員利用先進的冷凍電鏡技術(shù)對病毒顆粒進行了成像，并通過計算機分析生成了詳細的3D模型。他們發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)重組是由間隔肽2引發(fā)的，該成分能夠附著于基質(zhì)并促進其聚集。這不僅闡明了間隔肽2的功能，也顯示了它與基質(zhì)蛋白結(jié)合后可以加速病毒與靶細胞的融合過程。

 

此外，研究還發(fā)現(xiàn)了成熟病毒基質(zhì)中的一個口袋結(jié)構(gòu)，其中結(jié)合的是間隔肽2而非之前認為的脂質(zhì)。這表明間隔肽2可能成為藥物開發(fā)的新靶點。這項研究不僅提供了HIV-1基質(zhì)成熟高分辨率結(jié)構(gòu)的新見解，還確立了MA結(jié)構(gòu)成熟觸發(fā)機制，并賦予了間隔肽2明確的功能。對于理解HIV-1的復(fù)制過程及其潛在治療策略的發(fā)展具有重要意義。