《自然》：成像高清的艾滋病毒和它的长矛（图）

　　

生物通报道：2006年是自人类首次诊断出艾滋病（AIDS）的第25个年头。在过去的25年里，为了控制、消灭这种肆虐全球的瘟疫，人类一直在不懈的努力。现在，美国佛罗里达州立大学的研究人员在对艾滋病毒的研究上获得了重要突破。他们确定出了这种病毒和它的表面上的蛋白质“长刺”的三维影像。这种蛋白质“长刺”使病毒能够与人类免疫细胞结合并融合。

 

 

这项研究将会促进通过靶向和弄断粘性的HIV-1长刺蛋白来抑制病毒感染的疫苗的研制。事实上，目前至少有两个实验室正在依据该研究组的初步结构成功来研制疫苗候选。这项研究的结果公布在最新一期的《自然》杂志上。这种大尺寸的病毒和病毒长刺图像使研究人员首次清楚地看到了这种病原的复杂的分子表面结构，正是这种结构便利了它的感染过程。

 

为了获得这种图像，华人研究人员朱平（Ping Zhu）、Roux和同事使用了一种叫做冷冻电子显微镜〔X线〕断层扫描术的新技术。这种技术能够产生与CAT扫描类似的三维图像，但是在病毒和分子水平上，而不是在组织和器官水平上。

 

他们成像了HIV样本以及一种突变的SIV（非人类灵长类）病毒株。病毒样本被悬浮在一个覆盖铜载网（copper grid）的薄液体膜中，然后冷冻并创造出一种固体的冰——更像是透明的玻璃。

一旦放在电子显微镜中，电子会从各个角度轰击样本，并将其放大43000多倍，从而显示出它的结构并且避免了通常包括烘干和染色步骤的成像方法导致的一定程度的扭曲。

 

利用这种方法，研究人员针对覆盖病毒的脂质膜进行了观察。他们成像了从这种封套伸出的蛋白质“长刺”（spike）。研究人员还捕捉到了超大尺寸的“长刺”的头和支持它的柄。“刺头”负责将病毒结合到靶标细胞上，而柄部则负责将HIV的基因注射到人类寄主细胞中的“融合事件”。

 

惊人发现：刺柄有多条腿

 

之前，研究人员认为刺柄由三个棒结合在一起构成，其上支持着“刺头”。但是这项研究获得的图像显示，这个柄劈分成三条腿，就好像三角架一样。这种结构有助于它们与病毒膜的联系。这种三角架状的柄揭示出了HIV-1有效融入人体细胞的一种新机制，因此这些信息将帮助人们设计出抵抗这种病毒更有效的武器。（生物通记者杨遥）