科学家们聚焦于艾滋病毒用来夺取人类细胞的另一种精明策略

科学家们聚焦于艾滋病毒用来夺取人类细胞的另一种精明策略
Nef诱导Btk在Tyr位点的自磷酸化551在激活循环中。每个激酶反应都是单独使用Btk进行的,或在HIV‐1 Nef野生型(WT)、PxxP到AxxA突变型(2PA)、SIV Nef或野生型Nef加1µM ibrutinib作为阴性对照时进行。在0、30、60和120分钟收集的等分蛋白按指示进行免疫印迹。(A) Btk磷酸化Tyr的代表性免疫印迹图551在激活循环(pTyr551;左图)和使用与Btk C末端融合的His标记抗体的Btk蛋白水平(右图)。(B) Btk自磷酸化的免疫反应带强度归一化到Btk蛋白水平(pTyr551/Btk蛋白比值)进行2次独立实验。使用奥德赛红外成像系统量化了波段强度。信贷:科学的信号(2022)。DOI: 10.1126 / scisignal.abn8359

艾滋病毒大流行已经40多年了,科学家们仍在寻找线索,揭示病毒如何劫持宿主的细胞过程来支持自己的复制,并促进病毒自身的长期生存。

由匹兹堡大学的研究人员领导的一项新研究已经确定了一种名为Nef的HIV蛋白质是如何激活的病毒在宿主细胞中复制的必要条件

虽然至少到目前为止,科学家们似乎已经解开了艾滋病毒感染过程背后的许多谜团,但这项新研究证明了这种病毒的复杂性。自上世纪80年代初以来,这种病毒已导致4000多万人死亡,至今仍无法治愈。

匹兹堡大学医学院微生物学和分子遗传学系的Manish Aryal博士写道:“病毒在一定程度上通过颠覆宿主信号通路来确保成功复制。”“病毒HIV-1和SIV(猴免疫缺陷病毒)产生的Nef蛋白部分通过诱导宿主细胞的构成激活来驱动有效的病毒复制."

HIV-1是导致艾滋病的病原体,并继续加剧全球范围内的流行病。SIV是一种感染非人类灵长类动物的相关感染因子。

与此同时,酪氨酸激酶是一种对细胞功能至关重要的酶,尤其是作为信号分子参与细胞内复杂的信息传递。有很多家庭激酶,其中一个是Tec家族。这些激酶参与细胞因子受体、g蛋白偶联受体、淋巴细胞表面抗原和整合素分子的胞内信号机制。它们也是调节免疫细胞功能的关键角色。

Src家族是另一组酪氨酸激酶。成员为非受体酪氨酸激酶,通常与细胞膜相关,作为关键的信号中介,调节细胞分化、增殖、迁移、代谢和凋亡等过程。

总的来说,酪氨酸激酶可以将一个磷酸基从能量分子三磷酸腺苷- atp转移到细胞内特定蛋白质的酪氨酸残基上。无论是哪个家族,它们都非常重要,因为它们在许多细胞功能中扮演着“开关”的角色。由于酪氨酸激酶的普遍存在性和对细胞功能的重要性,艾滋病毒找到了一种绕过酪氨酸激酶的方法,从而获得自身的繁殖优势。

写日记科学的信号匹兹堡大学的研究团队与爱荷华大学的研究人员合作,发现了艾滋病病毒的Nef蛋白如何激活Btk酶(布鲁顿酪氨酸激酶),这种酶对艾滋病病毒的复制至关重要。Nef促进了Btk的结构变化,从而有效地将这种酶置于HIV的控制之下。它通过稳定被称为SH3-SH2结构域的分子间复合物来完成这一任务。一旦稳定了该区域,Btk酶就处于艾滋病毒的控制之下,并执行有利于病毒而不是宿主细胞的任务。

HIV-Btk相互作用的机制与Btk在健康细胞中被激活的机制不同。HIV的Nef蛋白也有一个单独的剧本来激活Src家族的酶。但这里的关键信息是:HIV- btk相互作用构成了Tec家族酶调控的一种以前未被认识的模式,并表明HIV的Nef蛋白可以通过独立的机制诱导酪氨酸激酶激活。

“HIV-1的Nef蛋白进化出独特的机制来激活Src和Tec家族酪氨酸激酶,以增强病毒复制,”Aryal指出。

尽管这些发现打破了新的科学基础,但它们强调了一个看似简单的观点:一般来说,病毒经过了数百万年的进化,才完善了超越细胞分子机制的技能。对于像Aryal和其他人这样的研究人员来说,破译病毒赖以生存和作为病原体发展的大量肮脏伎俩是一项艰苦的工作。匹兹堡大学领导的这项研究为过去40年不断增加的艾滋病毒数据目录增添了新的内容,而且还在不断增加。

艾滋病毒,,是一种逆转录病毒,其遗传物质由RNA组成。因为它被定义为逆转录病毒,这意味着艾滋病毒配备了一种叫做逆转录酶的酶,或依赖rna的DNA聚合酶。这种酶通过逆转录酶合成DNA的双螺旋结构,使病毒能够将RNA转化为DNA。这种狡猾的病毒,几乎像魔法一样,使它的遗传物质与宿主的一样:双链DNA。

这一非凡的特性使病毒能够在宿主细胞中大量复制自己。尽管这一壮举看起来很了不起,但这并不是艾滋病毒成为全球传染病威胁的唯一分子特征。的可以隐藏在持续数年的潜伏期中。因此,正如Aryal和他的同事所发现的那样,它操纵酪氨酸激酶的能力应该不足为奇。

HIV产生的Nef蛋白促进病毒复制和增殖Aryal和他的团队在他们的研究中得出结论,这表明抑制这种蛋白质可能是控制感染个体疾病的有效策略。

更多信息:Manish Aryal等人,HIV-1蛋白Nef通过稳定分子间SH3-SH2结构域相互作用激活Tec家族激酶Btk,科学的信号(2022)。DOI: 10.1126 / scisignal.abn8359
期刊信息: 科学的信号

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引用:科学家聚焦于艾滋病病毒用来征用人类细胞的另一个精明的策略(2022年,10月31日),2022年11月1日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-10-scientists-spotlight-shrewd-maneuver-hiv.html检索
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