新發(fā)現(xiàn)的HIV基因組修飾可能會對疫苗和藥物設(shè)計產(chǎn)生影響
加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn),人體免疫細(xì)胞的HIV感染引發(fā)了人類和病毒RNA甲基化的大量增加,這是一種化學(xué)修飾,有助于病毒的復(fù)制。該研究于2016年2月22日發(fā)表在Nature Microbiology上,確定了控制HIV復(fù)制及其與宿主免疫系統(tǒng)相互作用的新機制。
“我們和制藥公司的其他同事多年來一直致力于開發(fā)針對HIV遺傳物質(zhì)及其RNA的藥物,但我們從未將其用于診所,”資深作者Tariq Rana博士說,加州大學(xué)圣地亞哥分校兒科學(xué)教授醫(yī)學(xué)。“現(xiàn)在我們知道為什么 - 我們正在使用沒有這些修飾的RNA靶標(biāo)開發(fā)藥物,而實際上RNA不同。”
在人類細(xì)胞中,RNA是遺傳物質(zhì),它將細(xì)胞核中DNA的指令帶到細(xì)胞質(zhì),在那里分子機器使用這些指令構(gòu)建蛋白質(zhì)。相反,HIV的整個基因組由RNA組成,而不是DNA。該病毒劫持其宿主的細(xì)胞機器,將其RNA轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。
細(xì)胞可以化學(xué)修飾RNA以控制或改變其功能。被稱為N6-甲基腺苷(m6A)的這些修飾之一在人類和其他生物中是常見的。但人們對于m6A在人體免疫系統(tǒng)中的作用,或者我們細(xì)胞與入侵病原體(如HIV)之間的相互作用知之甚少。
在該研究中,Rana的團隊首次發(fā)現(xiàn)了HIV RNA中的m6A修飾。他們還檢測了m6A在人類免疫細(xì)胞感染過程中對HIV和人類宿主RNA功能的影響。
“M6A一直被認(rèn)為是對細(xì)胞RNA的穩(wěn)定修飾。相反,它變得非常動態(tài),對外部刺激如病毒感染反應(yīng)很強”,Rana實驗室的研究生,該研究的第一作者Gianluigi Lichinchi說。 。“將來,這些研究結(jié)果可能有助于改善艾滋病毒/艾滋病疫苗的設(shè)計和功效。”
由HIV的RNA基因組編碼的蛋白質(zhì)之一是Rev.在Rev蛋白質(zhì)在人類宿主細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中構(gòu)建后,它們會移回細(xì)胞核,在那里它們聚集在HIV RNA的特定點上,稱為Rev響應(yīng)元件(RRE)。在那里,Rev幫助將新產(chǎn)生的HIV RNA轉(zhuǎn)錄物轉(zhuǎn)運到宿主細(xì)胞質(zhì)中。這是病毒復(fù)制的重要步驟。
該團隊確定m6A對人和病毒RNA的修飾都會影響HIV Rev蛋白和RNA RRE之間的相互作用。當(dāng)研究人員沉默從RNA中去除m6A的酶時,HIV復(fù)制增加。相反,當(dāng)他們沉默那種將m6A添加到RNA中的酶時,HIV復(fù)制減少了 - 研究人員說這一發(fā)現(xiàn)可以在藥理學(xué)上用于對抗感染。
“艾滋病毒領(lǐng)域已經(jīng)錯過了生理RNA結(jié)構(gòu)和HIV基因組的這種修飾超過30年,”拉納說。“如果其他具有RNA基因組的病毒也利用這種m6A修飾機制來逃避免疫監(jiān)視并控制其在人體細(xì)胞中的復(fù)制,我將不會感到驚訝。這些病毒包括,例如,流行性感冒,丙型肝炎,埃博拉病毒和寨卡病毒。少數(shù)“。
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