Nature新研究助力改善艾滋病治疗

 明尼苏达大学的Hideki Aihara、Zhiqi Yin 和Ke Shi，与来自康奈尔大学和圣路易斯大学的同事们一起，在探索对抗艾滋病及以逆转录病毒为基础的癌症新疗法上取得了重大的进展。

在发表于2月18日《自然》（Nature）杂志上的一篇研究论文中，研究人员描绘他们采用一种实验程序，向着一些固定的分子发射X射线，由此发现了一种致癌逆转录病毒RSV将许多拷贝的整合酶聚集到一起形成微小的分子钳，将RSV遗传物质插入到宿主细胞遗传物质中，招募后者生成更多逆转录病毒的机制。

由于RSV是HIV-1逆转录病毒的一个近亲，这项工作有潜力用于改善艾滋病的治疗。

论文的资深作者、明尼苏达大学生物化学、分子生物学与生物物理学系副教授Aihara说：“这肯定能帮助开发出一些靶向整合酶功能的抗逆转录病毒药物。最终，我们希望能够抑制HIV整合，为此目的我们需要知道HIV整合酶的复杂结构。”

为了完成这项研究，研究人员首先必须弄清楚如何生成适当大小可进行分析的稳定蛋白质-DNA复合物，及将其固定为晶体结构——这一过程耗费了他们数年的时间。接下来他们用X射线轰击它，捕获了当X射线穿过这一晶体时四处撞击的数据。在获得X射线散射图像后，又花了三年时间利用明尼苏达超级计算研究所的先进计算能力进行复杂的计算，从中推导出了固定分子的精确位置和结构。最后，他们获得了一个巨大的惊喜：尽管其他的病毒利用由4个整合酶分子组成的复合物引导宿主和病毒DNA就位并纠正了它们，RSV却利用了8个整合酶。

Aihara说：“这一结构与我们预期的有很大的不同。最初它看起来很奇怪，但当我们开始寻找细节时，一切都是有意义的。”

现在Aihara正着手对HIV整合酶完成相同的工作，研究HIV整合酶比RSV整合酶的难度要大得多，但生成的结果对于设计抗HIV疗法将更加的有用。“我们想看看HIV是否也具有这种意外的组装。我们认为会是这样，但我们还需要证据。”

HIV整合酶是病毒DNA复制所必需的3个基本酶之一，是抗HIV药物设计一个非常有前景的新靶标。HIV整合酶结构问题是困扰科学家们20多年的难题，2010年来自伦敦帝国学院、哈佛大学的科学家们在Nature杂志上发表了有关HIV整合酶结构的重要研究进展。

2014年，比利时鲁汶大学分子病毒和基因治疗实验室的研究人员在《Cell Host & Microbe》发表的一项研究指出，HIV整合酶中的两个位点与宿主DNA直接接触，决定了病毒在人类DNA中的插入位点。

2015年，发表在Science Translational Medicine杂志上的两项研究证实，每月注射一次一种HIV整合酶抑制剂GSK744 LA，可保护雌猴免受一种猴形式HIV阴道感染。