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新成像技术展示HIV包膜蛋白的动态图像

日期:2014-11-14 00:00:00

美国耶鲁大学医学院和康乃尔大学Weill Cornell医学院等处的研究人员采取一种新的成像技术,揭示了HIV用来感染细胞的蛋白是如何改变形状的,这些结果可能为用药物及疫苗来攻击这种致命病毒提供新的方法。

 

HIV包膜蛋白Env会改变其形状并采纳数种不同的构型,这是它在病毒及宿主细胞膜融合之前需要完成的步骤。通过改变其形状,它也能躲避抗体--这一现象促成了HIV的治疗困难。科学家们对导致进入宿主细胞的Env的改变形状的活性非常感兴趣。他们能够获取处于不同构象的Env的静态图像,但无法获得动态图像,而能看到后者是有帮助的。

 

James Munro等在此用一种特别的过去还没有用于这一蛋白——单分子FRET —— 的显微镜技术对Env中的动态变化做到了可视化。他们显示,在进入宿主细胞前,该蛋白在3种不同的形状之间来回变化。研究人员专注于当两种HIV-1分离株——一种对抗体敏感,另一种对抗体有抵抗性——与其它分子结合时这些形状是如何改变的。这两种分离株通常占据着所谓的基态构型,但在某抗体存在时,对药物敏感的分离株会转变至某种中间或开放构型并会在该构型上停留更长时间,而该构型是该分离株与细胞融合并感染细胞所必需采纳的构型;然而,这一构型在耐抗体分离株中被遮蔽,也许这可以说明其对抗体治疗具有抵抗的能力。

 

Munro等人希翼了解广谱中和抗体(bNAbs)——它们对HIV-1分离株更为有效——是否是通过将HIV-1 Env锁定在基态而发挥作用的。在有bNAbs时,Env采纳的确实是基态形状。这说明了为什么广谱中和抗体——它们被发现存在于少数AIDS患者体内——可提供对抗该疾病的保护性。

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