Nature封面：艾滋病毒研究重要成果

　　由匹茲堡大學醫學院的研究人員領導的一個研究小組，第一次描述了HIV病毒衣殼的400萬原子結構。這一研究成果被選為封面文章，發表在5月30日的《自然》(Nature)雜志上，有可能為對抗這一經常發生改變，且極難攻克的病毒開辟出新的途徑。

　　匹茲堡大學醫學院結構生物學副教授張培軍(Peijun Zhang，音譯)說，科學家們長期致力于闡明HIV衣殼的化學構成。

　　“衣殼對于HIV的復制至關重要，因此詳細了解它的結構有可能能夠引導我們開發出可以治療或是預防這種感染的新藥。這種方法有潛力成為另一種強大的 HIV治療替代方案。我們當前的HIV治療是通過靶向某些酶來發揮作用，然而由于病毒可高度突變，耐藥問題是一個巨大的挑戰，”張培軍說。

　　從前的研究表明，HIV的錐形衣殼是由衣殼蛋白形成的大約200個六聚體和12個五聚體所構成。但HIV的衣殼是不均勻和非對稱的;目前對于蛋白的確切數量，以及六聚體和五聚體的連接機制仍然不確定。普通的結構生物學方法依賴于高度可變衣殼碎片樣本所收集的平均數據，不能充分闡明分子的結構。

　　在這里，研究人員采用了一種組合方法，他們利用8埃分辨率的低溫電子顯微鏡獲取數據，揭示了這些六聚體的連接方式，對天然的HIV-1病毒顆粒的核進行了低溫電子層析成像，將所有的拼圖碎片拼合到一起。來自伊利諾大學的合作者，利用他們的新Blue Waters超級計算機，進行了千萬億次級的模擬，每秒鐘運算千之五次方次，確定了1300個蛋白整體的定位，反映出了衣殼已知的物理和結構特性。

　　結果揭示衣殼蛋白的某些特殊區域之間存在著相互作用，這對于衣殼的組裝和穩定性，以及對于病毒的感染性至關重要，代表了病毒衣殼的脆弱點。

　　張培軍說：“衣殼對于突變非常的敏感，因此如果我們可以破壞這些互作，我們就有可能干擾衣殼的功能。衣殼必須要維持其完整性，才能保護HIV基因組，并讓其進入到人類細胞中。而一旦進入到人類細胞中，HIV就會釋放它的基因組實現病毒復制。通過開發藥物，阻止衣殼組裝或是去組裝，從而導致衣殼功能障礙，或許可以阻止病毒再繁殖。

　　國立衛生研究院Michael Sakalian博士說：“采用實驗與計算機相結合的方法，研究人員獲得了更為清晰的HIV保護殼結構圖像。新的結構細節有可能揭示出一些可供未來治療利用的脆弱點。”