Cell子刊：利用开创性的iPALM技术揭示HIV病毒的Gag蛋白晶格发生动态变化

如今，在一项新的研究中，来自美国犹他大学的研究人员开创了一种在室温下对病毒样颗粒进行实时成像的方法，其分辨率令人印象深刻。这种方法揭示了构成人类免疫缺陷病毒（HIV）主要结构成分的蛋白晶格是动态变化的。由Gag和GagPol蛋白组成的扩散晶格（diffusing lattice），长期以来被认为是完全静态的，因此这一新的发现有助开发潜在的新疗法。相关研究结果近期发表在Biophysical Journal期刊上，论文标题为“Dynamics of the HIV Gag Lattice Detected by Localization Correlation Analysis and Time-Lapse iPALM”。图片来自Biophysical Journal, 2020, doi:10.1016/j.bpj.2020.06.023。当HIV病毒颗粒从受感染的细胞中出芽时，这种病毒在成为感染性病毒之前会经历一段滞后时间。作为一种以半分子形式嵌入GagPol蛋白中的酶，蛋白酶必须在称为二聚化的过程中与其他类似分子结合。这就触发了病毒成熟，从而导致感染性颗粒产生。没有人知道这些半蛋白酶分子是如何找到彼此并进行二聚化的，不过这可能与Gag和GagPol蛋白形成的晶格重新排列有关，毕竟Gag和GagPol蛋白就在病毒包膜的内部。Gag是一种主要的结构蛋白，已被证明足以组装病毒样颗粒。Gag分子形成了一种六边形晶格结构，这种晶格结构与自身交织在一起，并在中间夹杂着微小的空隙。这种新方法表明，Gag蛋白晶格并非一成不变。论文第一作者、犹他大学物理与天文学系研究生科研助理ipsita Saha说，“相比于使用传统上只能提供静态信息的显微镜，这种方法领先了一步。除了新的显微镜方法外，我们还使用了数学模型和生化实验来验证这些晶格动态变化。除了病毒之外，这种方法的一个主要意义在于你能够观察分子如何在细胞中移动。你可以利用它研究任何生物医学结构。”
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