所有病毒，具有一個(gè)特異性，只會(huì)感染特定的細(xì)胞。包膜糖蛋白是艾滋病病毒唯一表面暴露出來(lái)的病毒編碼的蛋白，它不但能夠識(shí)別艾滋病病毒的兩個(gè)受體, 即主要受體CD4和輔助受體CCR5，還能催化艾滋病病毒包膜與人體細(xì)胞膜融合在一起，從而侵入人體細(xì)胞。CD4很早就被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)和與包膜糖蛋白相互作用也早已為人所知，但一直以來(lái)，人們對(duì)CCR5如何和包膜糖蛋白發(fā)生作用并不清楚。

美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院的陳兵副教授領(lǐng)銜的課題組，純化了CCR5和包膜糖蛋白的復(fù)合物，并在冷凍電鏡下成功解析了這個(gè)結(jié)構(gòu)，分辨率達(dá)到了3.9埃。相關(guān)研究成果于北京時(shí)間12月13日凌晨在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表，該研究從分子水平解析了艾滋病病毒是如何識(shí)別CCR5去感染細(xì)胞的，從而有助于更為精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)艾滋病疫苗和藥物。

“包膜糖蛋白，是艾滋病病毒感染人的第一個(gè)關(guān)鍵蛋白，也是該病毒唯一在表面暴露出來(lái)的蛋白，因而其對(duì)于疫苗和制藥的研究來(lái)說(shuō)也是非常有意義的。”陳兵告訴解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞?dòng)浾?。?shí)驗(yàn)中，CCR5和包膜糖蛋白的純化復(fù)合物很難得到，因?yàn)镃CR5是個(gè)膜蛋白，如果直接純化，需要打破這層膜，內(nèi)在的蛋白會(huì)發(fā)生變性，后來(lái)課題組用了3年時(shí)間，才純化了兩者的復(fù)合物?！靶姨澯辛死鋬鲭婄R的發(fā)展，否則的話，就算拿到了純化的復(fù)合物, 因?yàn)榱亢苌俣译y以結(jié)晶, 其分子結(jié)構(gòu)也很難解析出來(lái)?！?/p>

艾滋病病毒只有結(jié)合CD4和CCR5兩個(gè)受體，感染的過(guò)程才能完成。其致病機(jī)制是首先通過(guò)包膜糖蛋白的gp120部分與CD4分子結(jié)合，然后結(jié)合CCR5，包膜糖蛋白的構(gòu)象變化導(dǎo)致病毒包膜和細(xì)胞膜融合，進(jìn)而病毒侵入細(xì)胞。gp120分子的糖基化程度很高，它表面的糖基化層給病毒提供了一個(gè)免疫保護(hù)層, 但給結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究制造了困難。因?yàn)間p120分子在艾滋病的作用機(jī)制中發(fā)揮著非常重要的作用，其本身也是治療艾滋病的一個(gè)重要靶點(diǎn)。此次研究的合作者、美國(guó)柯代思生物技術(shù)公司創(chuàng)始人陸建明告訴解放日?qǐng)?bào)·上觀新聞?dòng)浾?，他們?yōu)榇隧?xiàng)研究建立了高表達(dá)的gp120和CCR5 的細(xì)胞株。? ?

“人們一直猜想CCR5和包膜糖蛋白結(jié)合后，包膜糖蛋白會(huì)有很大的構(gòu)象變化，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)并非如此。”陳兵告訴記者，如果沒有很大的構(gòu)象變化，在研究疫苗時(shí)就不需要考慮那么多變化，靶點(diǎn)可以更加集中。