来自英国剑桥大学医学研究评议会分子生物学实验室 ( Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology in Cambridge and University College London)及伦敦大学学院的科学家找到了HIV病毒的关键结构,他们相信这个发现可以让他们研发出对抗病毒感染的新机转药物。

HIV病毒藉由摧毁对抗疾病与病毒的重要细胞来削弱人体的免疫系统,只有HIV带原者身上的主要体液,像是:血液、精液、直肠液、阴道液及乳汁等,才能传播HIV。

根据疾病管制局 [ centers for Disease Control and Prevention (CDC)] 的资料,估计大约有一百二十万美国人是HIV带原者,虽然目前无法治愈HIV病毒感染,但是随着治疗方法的进步,病人往往能够减缓HIV病毒的增殖并且维持相对健康的状态长达数年。

HIV病毒是一种反转录病毒,这意味着HIV病毒是由RNA所组成,而不是一般的DNA,HIV病毒在进入细胞后会经过一个特别的程序将RNA转译成DNA。HIV病毒转译过后的DNA会融合进宿主细胞的DNA而且不会被免疫系统侦测到。受感染的细胞会制造不同的RNA片段进而制造出新的病毒细胞,并重新开始感染的循环。这种特别的复制与感染方法让HIV病毒疫苗的研发变得很困难。

 

发现HIV病毒上的虹膜状孔洞

以前我们并不知道HIV病毒是如何获得合成DNA所需的基因建构片段并感染宿主细胞,如今研究团队针对这个机转有了新的发现。称为蛋白壳 (capsid) 的蛋白质外壳围绕着病毒,研究人员发现蛋白壳上面有虹膜状的孔洞,并且会像眼睛一样开阖。这个孔洞可以非常迅速的开关,让病毒可以吸入称为核苷酸 (nucleotides) 基因建构片段,病毒需要这些核苷酸来建构DNA并感染宿主细胞,同时排除任何不需要的分子。这可以帮助我们解释为何HIV病毒可以如此成功的回避我们的免疫系统。这项刊登在自然期刊 (journal Nature) 上的发现,藉由检视蛋白壳的原子结构并创造出突变的HIV病毒,让研究团队可以观察孔洞的行为。

医学研究评议会分子生物学实验室的Dr. Leo James说:「我们过去认为当病毒一进入细胞后蛋白壳随即会被破坏,但我们现在了解到蛋白壳可以保护病毒免于免疫系统的攻击。我们发现的这个通道正好可以解释复制的原料是如何进入蛋白壳并制造出病毒的基因组。」

 

设计出抑制物质来封住孔洞

为了防止病毒自我复制并感染更多的细胞,科学家研发出了抑制物质:苯六甲酸(Hexacarboxybenzene),可以堵住这个孔洞。苯六甲酸可以成功的堵住这个孔洞,确保病毒无法再自我复制,并且失去感染细胞的能力。苯六甲酸分子并无法进入人类的细胞,因此并无法帮助任何已经被HIV病毒感染的细胞。然而研究人员指出这项发现可以指引我们研发出同时可以进入人类细胞又可以封住孔洞的新药物,藉由改变孔洞的穿透能力,将比现今的所有疗法都更有效。

此外,这个新的原型分子也可以帮助我们研发新的药物对抗其他的RNA病毒。

医学研究评议会分子生物学实验室的Dr. David Jacques说:「我们已经设计出了可以直接作用在通道的原型抑制物质,我们推测这个特性很可能在其他的病毒也很常见,而且会是研发新型抗病毒药物的很吸引人的目标,包括新的HIV病毒治疗方法以及其他相关的病毒。

医学研究评议会分子生物学实验室的计划经理Dr. Tim Cullingford说:「这项由剑桥大学医学研究评议会分子生物学实验室Leo James’s实验室以及伦敦大学学院Greg Towers团队所共同合作的成果说明了跨领域研究的价值。」Dr. Tim Cullingford最后总结:「结合了分子结构学以及病毒学的专业让他们可以对这个领域的未来有更好的雏形与方向。」

 

中文摘译自Reference: http://www.medicalnewstoday.com/articles/312291.php

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