PNAS：揭示HIV利用宿主细胞自身的“紧急”反应进行复制

2022年1月28日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国密苏里大学和明尼苏达大学的研究人员发现了HIV如何逃避身体的最佳防御系统之一。他们的研究结果可能为未来阻止HIV在体内传播的治疗方法带来希望。相关研究结果发表在2022年1月4日的PNAS期刊上，论文标题为“HIV-1 hypermethylated guanosine cap licenses specialized translation unaffected by mTOR”。

众所周知，HIV的信使RNA（mRNA）利用宿主细胞的系统来产生它自己的病毒蛋白。作为回应，受感染的细胞会关闭这种途径。但是，尽管有这些路障，HIV仍然能够自我复制和传播。长期以来，科学家们一直在努力确定HIV如何完成这样一种看似不可能的伎俩。

HIV-1 m7-G帽的高甲基化显著促进了传染性病毒的产生。图片来自PNAS, 2022, doi:10.1073/pnas.2105153118。

在这项新的研究中，这些作者发现在全局性mRNA翻译途径被关闭后，HIV可以模拟宿主细胞的应激反应。这种伪装有助于它进入紧急翻译途径---本质上是提供伪造的凭证。这些伪造的凭证允许HIV进入细胞的“限制”区域，以便继续制造它自己的病毒蛋白。

论文共同通讯作者、密苏里大学生物化学副教授Xiao Heng说，“当宿主细胞识别出HIV时，它将停止分裂，只是维持生存。作为回应，HIV从宿主那里学习，并利用细胞遭受应激时的反应方式。”

在感染后，HIV会攻击免疫系统中的白细胞。这些白细胞将在感染者的余生中一直受到感染。如果不进行治疗，HIV感染就会发展成艾滋病（AIDS）。

Heng说，“艾滋病已经存在了近四十年，早期我们总是在谈论新的抗病毒疗法---但我们仍然有3800万HIV感染者。如果我们能够识别并停止或从医学上破坏这一过程，我们也许能够调节艾滋病的发展。”

为了帮助说明他们的发现，Heng向密苏里州哥伦比亚市的一群三、四、五年级的学生讲解了他们的这项研究。在讨论了她的研究工作并回答了学生们提出的问题之后，她让学生们画出他们想象中的细胞内的过程。他们的创造力为Heng提供了另一种描述这些复杂功能的方法。

她说，“HIV需要利用宿主自身的分子工厂来进行复制。但是，宿主细胞识别出它是入侵者并关闭了这个分子工厂。然后HIV必须找到一种方法来产生它自己的必需蛋白。因此，HIV能够用不同的‘帽子’来伪装自己，使得它能够使用宿主的应急途径。这允许它制造它自己的蛋白，包装自己并感染其他细胞。”

Heng希望他们的发现能够被用来开发新的、更有效的HIV治疗方法，包括有朝一日找到治愈方法。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Gatikrushna Singh et al. HIV-1 hypermethylated guanosine cap licenses specialized translation unaffected by mTOR. PNAS, 2022, doi:10.1073/pnas.2105153118.