发现与HIV-1释放有关的新蛋白质家族

生物谷

一个国际研究组发现了一个与HIV-1从寄主细胞中释放过程相关的蛋白质家族，这个家族可能对这种病毒的扩散至关重要。靶向这些蛋白和与他们相互作用的蛋白将可能促使产生HIV-1以及具有相同出芽机制的其他病毒的新疗法。相关文章发表在Journal of Biological Chemistry上。

和其它有包膜的病毒一样，HIV-1也需要从寄主细胞中释放出来才能感染其它细胞。为了达到这个目的，病毒征用一个通常情况下挑选蛋白质进入多泡体（multivesicular bodies，MVB）以降解的途径。HIV Gag蛋白包含一个特定的氨基酸序列，病毒用这个序列来调用人类肿瘤易感基因101（TSG101）。然后，病毒利用TSG101来控制蛋白质的挑选和小囊泡形成机制，达到自己的目的。

先前，研究人员确定酵母的TSG101基因即Vps23p，与其它两种蛋白Vps28p和Vps37p结合，从而形成ESCRT-I（Endosomal Sorting Complex Required for Transport，转运必需的胞内分选复合物），然后ESCRT-1就会参加到蛋白质的分类和包装过程中。

然而，研究人员在人类的类似途径中发现了相当于Vps28p的蛋白却没有发现Vps37p的相应蛋白。缺少这种蛋白使人很难了解人体中到底发生了什么。

现在，犹他州大学的生物化学教授Wesley Sundquist和同事报道说，他们发现了人类版本的VPS37p。“我们的论文叙述了人类VPS37蛋白的鉴别过程。这对了解HIV-1从细胞中出芽的过程以及定义人类细胞中的MVB（multivesicular bodies，）途径都是必须的一步，”Sundquist说。

令人意想不到的是人类细胞中有多种VPS37蛋白。事实上，人类细胞中存在一个包括四种VPS37的蛋白家族，研究人员将其命名为VPS37 A到D。Sundquist说，“我们还不完全了解人类为什么会有四种不同的VPS37蛋白，但我们推测这可能为MVB途径的调节提供更大的潜力——因为MVB途径负责选择一系列重要的细胞蛋白进入溶酶体降解更新。”

研究人员集中研究了其中一种蛋白——VPS37B，并且发现它能通过一个保守的氨基酸序列（Vps37蛋白家族成员共同的保守区）与TSG101结合。他们还证明VPS37B是人类ESCRT-I复合体的一个亚单元，而且它能在活体条件下募集ESCRT-I复合体来支持HIV的出芽。

Sundquist和同事还着手确定TSG101中与VPS28和VPS37结合的区域，并且证明VPS28结合区域是HIV-1出芽的关键。这些信息有可能用于开发针对这些结合区域并干预HIV-1出芽的药物。

这些结果也被Norwegian Radium Hostital的Harald Stenmark领导的研究组独立证实。Stenmark的研究组也发现相同的一组VPS37蛋白。其相关文章发表在Molecular Biology of the Cell上。

Sundquist说，“我觉得确定出所有与HIV复制有关的分子蛋白是非常重要的，新近确定的VPS37蛋白可能在HIV出芽过程中起到一个直接的作用。尽管还有很多重要的障碍需要克服，例如抑制剂的筛选和分子毒性的潜在问题，但从理论上看VPS37蛋白可能成为一种很有潜力的新药靶标。