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中科院:HIV-1携带衣壳的病毒核可借助核内吞方式进入细胞核

在5月15日在线发表在《中国科学-生命科学》杂志上的一项研究中,中国科学院生物物理研究所张先恩团队发现了HIV-1病毒是如何进入细胞核的。研究人员通过细胞分子成像和电子显微镜相结合的方式进行了观察。

人们普遍认为,HIV-1感染细胞的过程包括以下步骤:膜融合、病毒核释放、逆转录、细胞质中的帽状体解体、病毒基因组通过核孔入核、病毒基因组与细胞染色体整合,然后利用宿主细胞系统进行自我复制。然而,最近的研究发现,病毒衣壳也存在于细胞核中,并发挥整合位点选择和免疫逃逸的作用。

新的报告显示,HIV-1病毒衣壳在染色体整合位点附近会变成无包膜。由于携带衣壳的病毒核心尺寸远比细胞核孔大,其穿越核膜的方式成为质疑要点。

注释:HIV-1通过核内吞的方式进入细胞核的模式图

在这项研究中,研究人员对HIV-1和宿主细胞的选定成分进行了不同的标记,以便动态跟踪病毒与宿主细胞的相互作用。

他们发现,病毒粒子在进入细胞后沿微管运动并逐渐在核膜外侧微管组织中心(MTOC)附近聚集,导致邻近核膜发生凹陷;病毒粒子趁势进入凹陷区域;在ESCRT-III系统参与下,变形核膜开始被修复,凹陷边缘两端生成的新核膜向中间延伸形成核膜囊泡结构并将病毒粒子包裹;继而,囊泡内侧膜破裂,释放病毒粒子入核。

这种现象类似于细胞内吞噬,因此被命名为 “似核内吞噬途径”。初步研究了涉及这一过程的因素。

这项研究扩大了对HIV-1核进入的复杂性的理解,可能为HIV-1病毒学提供新的见解。揭示了HIV-1携带衣壳的病毒核心进入细胞核的机制。说明HIV-1在细胞中的有多种命运,是对HIV-1细胞感染的经典知识的一种补充。该机制的分子细节和病毒生物学的机制需要进一步阐明。

注释:HIVVpr-mCherry病毒NL4-3(KFS) 毒株在TZM-bl细胞中的实时成像(动态追踪病毒颗粒在MTOC附近的聚集行为和由细胞质到细胞核的转运过程。细胞核DNA(蓝色),微管(绿色),MTOC标志蛋白γ-tubulin(绿松石),病毒Vpr蛋白(红色)。标尺:10 mm。)

该文第一作者李侠是中国科学院生物物理研究所与华中科技大学同济医学院公共卫生学院联合培养的博士,周宜开教授为共同通讯作者。中国科学院武汉病毒研究所和深圳先进技术研究院参与研究。该研究受到中国科学院战略性先导科技专项B类(XDB29050100)资助。

本文来源:

Xia Li et al. HIV-1 viral cores enter the nucleus collectively through the nuclear endocytosis-like pathway, SCIENCE CHINA Life Sciences, DOI: 10.1007/s11427-020-1716-x.

原创文章,作者:无艾网管理者,如若转载,请注明出处:https://5hiv.cn/10120.html

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