《Cell》亮点 轻松“逮住”HIV（图）

　　

生物通报道，2008年逆转录病毒研究权威专家Paul D. Bieniasz发现了一种阻止艾滋病病毒HIV从细胞内释放的蛋白：Tetherin，经过1年的时间，Paul首次解开了Tetherin阻止HIV从细胞中释放的相关机制，成果文章Tetherin Inhibits HIV-1 Release by Directly Tethering Virions to Cells发表在最新一期的Cell杂志上，并被列为研究亮点，同期Emory大学的教授刊发评论文章Tetherin Is as Tetherin Does。

 

文章通讯作者是美国洛克菲勒大学、艾伦戴蒙德艾滋病研究中心（ADARC）、逆转录病毒实验室主任Paul D. Bieniasz，3年前，他发现HIV的Vpu蛋白是帮助HIV病毒粒子有效地从宿主细胞膜上脱落释放的关键蛋白。2008年，他再度发现，Tetherin（宿主细胞蛋白），可以通过阻止HIV病毒从宿主细胞释放（将HIV病毒牢牢粘附在细胞表面），而强有力地阻止病毒的复制。这种蛋白质可将病毒颗粒附着在母细胞的外膜上，使它们好像被胶水粘在那里，从而有助于阻止艾滋病病毒（HIV）突变株的扩散。

 

为追踪Tetherin蛋白，Paul D. Bieniasz研究小组详细检查了已知人类基因的基因活性，并对那些需要Vpu才能使HIV释放的细胞和那些不需要Vpu的细胞进行比较。最后，他们将范围缩小到一个非常有可能的候选者。这个候选者就是tetherin，它通过了研究人员对它进行的所有测试：当tetherin出现而Vpu不出现时，有大量的病毒颗粒堆积在细胞表面；而当tetherin缺失时，即使带有不足量Vpu的病毒都得以逃离。

 

究竟Tetherin蛋白是如何发挥“逮住”HIV病毒作用的呢？本篇Cell文章Paul D. Bieniasz初步解析了这一机制。

 

Paul D. Bieniasz研究小组用突变分析和结构域替换等方法，阐明了Tetherin 的高级构象，而非一级结构。这种结构的解析，使得人们可以设计一些缺失Tetherin同源序列而保持抗病毒活性的人工蛋白来对付HIV。 此外Paul D. Bieniasz还发现，Tetherin 可利用其两个锚中的一个，组成同型二聚体而并入HIV-1的病毒颗粒中。这暗示Teherin是独立地和直接地发挥作用的。Tetherin的一个或者两个锚对于其渗入病毒粒子是必需的，这些锚足以拴住囊膜病毒，防止其从胞浆膜出芽。
（生物通 小茜）

生物通推荐原文检索

Tetherin Inhibits HIV-1 Release by Directly Tethering Virions to Cells

David Perez-Caballero1, 2, Trinity Zang1, 2, 3, Alaleh Ebrahimi1, 2, Matthew W. McNatt1, 2, Devon A. Gregory4, Marc C. Johnson4 and Paul D. Bieniasz1, 2, 3, , 

 

1 Aaron Diamond AIDS Research Center, The Rockefeller University, New York, NY 10016, USA

2 Laboratory of Retrovirology, The Rockefeller University, New York, NY 10016, USA

3 Howard Hughes Medical Institute, Aaron Diamond AIDS Research Center, New York, NY 10016, USA

4 Department of Molecular Microbiology and Immunology, University of Missouri School of Medicine, Columbia, MO 65211, USA

Corresponding author

 

【Summary】

Tetherin is an interferon-induced protein whose expression blocks the release of HIV-1 and other enveloped viral particles. The underlying mechanism by which tetherin functions and whether it directly or indirectly causes virion retention are unknown. Here, we elucidate the mechanism by which tetherin exerts its antiviral activity. We demonstrate, through mutational analyses and domain replacement experiments, that tetherin configuration rather than primary sequence is critical for antiviral activity. These findings allowed the design of a completely artificial protein, lacking sequence homology with native tetherin, that nevertheless mimicked its antiviral activity. We further show that tetherin is incorporated into HIV-1 particles as a parallel homodimer using either of its two membrane anchors. These results indicate that tetherin functions autonomously and directly and that infiltration of virion envelopes by one or both of tetherin's membrane anchors is necessary, and likely sufficient, to tether enveloped virus particles that bud through the plasma membrane.