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哈兽研发现宿主限制性因子SERINC5抗艾滋病病毒HIV新机制

  近日,我所兽医生物技术国家重点实验室步志高团队郑永辉研究课题组在宿主限制性因子SERINC5抗HIV的研究中取得新进展进一步揭示了SERINC5抗病毒作用的分子机理相关研究成果以“CD4 expression and Env conformation are critical for HIV-1 restriction by SERINC5”为题,发表在《病毒学杂志(Journal of Virology)》上。

  

  

  图注:CD4调节Tier2/3病毒对Ser5的感染性。左:Ser5剂量依赖性降低NL4-3 毒株Env-Env相互作用。右:在过表达CD4的情况下,Ser5剂量依赖性降低NL4-3以及AD8毒株Env-Env相互作用。

 

  丝氨酸整合蛋白5(SERINC5)是新近发现的能显著抑制艾滋病病毒(HIV-1)感染性的天然限制性因子,能被HIV-1编码的附属蛋白Nef所拮抗, 但其抗病毒机制还不清楚。

 

  研究人员发现,自然分离毒株AD8(属Tier 2/3毒株)和实验室毒株NL4-3(属Tier 1毒株)所携带的囊膜蛋白(Env)在CD4阴性细胞中对SERINC5的敏感性不同:即AD8对SERINC5不敏感,NL4-3对SERINC5不敏感;然而在CD4+细胞中,AD8 和NL4-3对SERINC5同样敏感。研究人员首次通过双分子荧光互补实验(BiFC)在活细胞中探测到了囊膜蛋白之间(Env-Env)和SERINC5-Env之间相互作用。进一步研究发现,在低表达CD4的情况下,SERINC5只能解离NL Env三聚体形式,对AD8 Env三聚体没有影响;然而在高表达CD4时,SERINC通过解离AD8 Env三聚体形式进而降低其感染性。因为CD4能通过与Env结合使Env构象从“封闭型”转变为“开放型”,研究结果表明,SERINC5只攻击开放型的Env,通过破坏其三聚体结构,进而抑制病毒复制。

 

  张喜鹤博士、时静硕士分别为文章的第一和第二作者。郑永辉研究员近年来致力于针对逆转录病毒与宿主天然免疫分子SERINC5相互拮抗机制的研究。在阐释了不同逆转录病毒蛋白如Nef、glycoGag及S2拮抗SERINC5分子机制的基础上(J Virol., 2017; J Virol., 2018; J Virol., 2019; JBC., 2019),该文章从SERINC5影响Env三聚体结构的角度出发,进一步揭示了SERINC5抗病毒作用的分子机理

 

  论文链接:https://jvi.asm.org/content/early/2019/04/25/JVI.00544-19.long

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