PNAS:HIV利用DRF蛋白劫持细胞内的微管

2017年10月8日—在一项新的研究中,来自美国西北大学费恩柏格医学院的研究人员发现HIV利用被称作Diaphanous相关成蛋白(diaphanous-related formins, DRF)的蛋白劫持健康细胞中的细胞骨架。这一发现加深了对HIV感染的理解,并且提供一种潜在的治疗靶标。相关研究结果发表在2017年8月15日的PNAS期刊上,论文标题为“Distinct functions of diaphanous-related formins regulate HIV-1 uncoating and transport”。论文通信作者为西北大学费恩柏格医学院微生物学-免疫学副教授Mojgan Naghavi博士。论文第一作者为Naghavi实验室博士后研究员Michael Delaney博士。

细胞骨架是由相互连接的细丝和细管组成的网络,从而为细胞提供一种支撑结构,并且协助细胞内运输。它具有两种重要的组分—肌动蛋白和微管。根据这项新的研究,DRF参与调节这两种组分,而且HIV在一种协同攻击中利用DRF的不相关联的功能控制细胞骨架的功能。

Naghavi说,“这种病毒经过进化模拟DRF的这两种调节功能。”

很多病毒太大而不能被动地在细胞质环境中自由地扩散,因此它们依赖于微管在细胞中运行。相反,它们需要主动运输到病毒复制能够开始的地方,即细胞核。

Naghavi说,“HIV利用DRF的调节功能,让微管保持稳定。通常这些微管是高度动态变化的,但是当它们保持稳定时,它们能够发挥着高速公路的作用,将这种病毒运输到细胞核中。”

HIV也能够结合到DRF上来调节它的病毒衣壳—包围着HIV基因组的一种大的蛋白外壳—解体,这一过程也被称作脱壳(uncoating)。尽管在未被感染的细胞中,DRF具有两种协调肌动蛋白和微管动态变化的功能,但是HIV利用这些多能性的DRF协调它的脱壳和它借助稳定的微管到达细胞核。

Naghavi说,“在我们发表这篇论文之前,人们并不知道它们协同发挥作用。HIV是我们迄今为止检测到的这样做的唯一逆转录病毒。”

尽管之前的研究已证实这种病毒在某种程度上影响了微管,但是确定性地鉴定出这种通路为进一步的研究提供了机会。

Naghavi说,“如今,我们对来自DRF上游或下游的因子感兴趣。有一些像DRF那样的追踪微管的因子,但是没有人研究过这些因子和它们如何调节病毒感染。”

根据Naghavi的说法,绘制这种通路将在早期感染期间提供干预靶标。

她说,“最终的目标是能够在不影响DRF的正常功能情形下,阐明HIV与DRF之间的相互作用。这是一个之前从未被探索过的领域。”

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