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以下是早期人类如何逃避免疫缺陷病毒

数十万年来,猴子和猿一直受到猿猴免疫缺陷病毒(SIV)的困扰,这种病毒仍然摧毁了非洲的灵长类动物。

幸运的是,随着人类从这些早期灵长类动物进化而来,我们发现了一种突变,使我们免疫SIV - 至少直到20世纪初,当病毒进化到我们的防御,导致人类免疫缺陷病毒(HIV)艾滋病大流行今天影响到全世界约3800万人。

加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员现在已经发现了这种很久以前的人类突变如何干扰SIV感染,这一发现可以为开发新的疗法以阻止HIV和类似的病毒感染提供线索。

加州大学伯克利分校和细胞5分快3网址—大发快三必中工计划学教授James Hurley说:“这篇论文的主要意义在于它告诉我们在与人类发生交叉之前最后的主要障碍之一是什么。”“目前的论文是对这种情况的考虑。”

屏障是人体细胞中的突变,阻止SIV迫使这些细胞脱落数千拷贝的病毒。结果,人类不能再感染彼此。

这种基因突变干扰了SIV蛋白与两种人类蛋白质紧密结合并将其转移到细胞内进行破坏的能力,而不是对抗病毒。研究人员使用低温电子显微镜或cryoEM来确定这种蛋白质复合物的结构,并发现该突变有效地破坏了蛋白质结合位点,使得SIV需要很长时间才能找到解决方法。

“所涉及的结合位点在结构上非常复杂,因此一旦失去紧密结合,基本上不可能适应它。病毒必须发明一种完全不同的方式来做同样的事情,这需要很长时间才能进化, “赫利说。“这给我们的史前祖先带来了一个优势:从黑猩猩开始,每个灵长类动物都对SIV敏感,但是人类是免疫的。这给人类带来了数十到数十万年的宽限期,而不需要处理这个问题。我倾向于认为在早期进化过程中确实给人类带来了一条腿。“

尽管SIV病毒 - 在这种情况下,来自一只名为“白眉猴”的猴子,人类毒力较弱的HIV-2病毒的来源 - 在几个方面与影响人类的HIV毒株有所不同,但研究结果可以确定作为研究人员的药物寻找艾滋病的“功能性”治疗方法。即使病毒残留在体内,这些也是一次性治疗,可以预防疾病的发作。

“我们实验室的总体策略是试图找到被病毒攻击的人类蛋白质结构中的区域,但主机不需要正常目的,因此可以设计药物来攻击该区域,”Hurley说过。“这种病毒通常会通过变异作出反应,这意味着它会产生耐药性,但这一新发现表明,在正确的攻击点,它可能需要SIV或HIV,在某些情况下,需要数万年的进化来追赶“。

这项工作将于9月11日出版的Cell Host&Microbe杂志上发表,并于8月22日在线发布。

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作为慢病毒的SIV和HIV很难根除身体,因为它们将DNA插入宿主细胞的基因组中,它就像定时炸弹一样,随时准备复活,接管宿主细胞的机器,制作自己的副本并发送数以千计的这些副本 - 称为病毒颗粒 - 来感染其他细胞。

当新复制的病毒DNA将自身包裹在宿主细胞的膜中并发芽时,形成这些病毒体,安全地置于气泡中直至其可以再次感染。

由于萌芽是许多病毒传播的重要一步,灵长类很久以前就会进化出天然防御,包括细胞表面的蛋白质,这些蛋白质将萌芽的病毒体钉在细胞上并阻止它们离开。随着它们的积累,免疫系统将这些未被编码的病毒体识别为异常并破坏整个细胞,病毒和所有细胞。

在猴子,猿和人类细胞中,主食被称为tetherin,因为它将出芽的病毒粒子束缚到细胞膜上。

在宿主和病原体之间的持续军备竞赛中,SIV发展出一种利用另一种正常细胞功能的对策:它的循环系统。细胞有办法去除表面上的蛋白质,如果没有迹象表明它需要与入侵的病毒作斗争,细胞会不断地吸收并回收利他林。它通过向内凹陷膜在细胞内形成一个小气泡,捕获该囊泡中的tetherin和其他表面蛋白,然后消化所有内容物(包括tetherin)来实现这一点。

SIV的对策是生产一种名为Nef的蛋白质,即使在感染过程中也会加速对tetherin的再循环。这使得病毒体能够萌芽并寻找新的受害者。

Hurley和项目科学家雪峰“雪”Ren发现,Nef在称为AP-2的囊泡中与tetherin和一种蛋白质形成紧密的楔形,阻止了tetherin从囊泡中逃逸并使其回收再利用。

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