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單病毒示蹤技術(shù)揭示艾滋病毒有效侵染巨噬細(xì)胞過(guò)程

2017-04-17 10:05

來(lái)源：武漢病毒研究所


艾滋病毒有效入侵細(xì)胞釋放遺傳物質(zhì)是病毒生命周期的重要環(huán)節(jié)，但其具體機(jī)制仍不清楚。近期，中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所研究員崔宗強(qiáng)與中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員張先恩、美國(guó)喬治梅森大學(xué)教授吳云濤合作，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)揭示了單個(gè)HIV-1病毒以?xún)?nèi)吞方式入侵人原代巨噬細(xì)胞，病毒囊膜與細(xì)胞初級(jí)內(nèi)體(early endosome)發(fā)生膜融合，在初級(jí)內(nèi)體釋放病毒核心實(shí)現(xiàn)有效侵染的過(guò)程。


研究人員首先建立了細(xì)胞輔助的病毒包裝熒光量子點(diǎn)技術(shù)。在HIV-1病毒組裝過(guò)程中，病毒Vpr蛋白被生物素化并與鏈霉親和素修飾的量子點(diǎn)（SA-QDs）特異結(jié)合，包裝進(jìn)入成熟的病毒粒子中，從而獲得病毒錐形核心內(nèi)包裝量子點(diǎn)的艾滋病毒，該病毒可用于單顆粒病毒長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)示蹤。結(jié)合病毒囊膜以及細(xì)胞組分等多重?zé)晒鈽?biāo)記，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察到單個(gè)HIV-1病毒內(nèi)吞入侵人原代巨噬細(xì)胞過(guò)程，并且病毒囊膜與初級(jí)內(nèi)體膜發(fā)生融合，釋放病毒核心實(shí)現(xiàn)病毒的有效感染。一系列藥物抑制實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該過(guò)程對(duì)病毒建立有效感染的重要作用。此外，研究人員也發(fā)現(xiàn)細(xì)胞微絲結(jié)構(gòu)對(duì)HIV-1入侵人原代巨噬細(xì)胞建立有效感染具有重要作用。


該研究實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)解析了單個(gè)艾滋病毒入侵人原代巨噬細(xì)胞過(guò)程，揭示了病毒核心釋放這一瞬時(shí)動(dòng)態(tài)分子事件的過(guò)程和機(jī)制，對(duì)深入理解艾滋病毒在重要天然宿主巨噬細(xì)胞中的感染機(jī)制具有重要意義，也將為開(kāi)發(fā)新的抗病毒藥物提供思路。

這一研究成果已在ACS Nano 期刊在線(xiàn)發(fā)表（DOI:10.1021/acsnano.7b00275），李芹和李煒為論文共同**作者。該研究得到了國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院重點(diǎn)項(xiàng)目、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等基金項(xiàng)目的資助。華中科技大學(xué)參與了該項(xiàng)研究。