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PNAS:首次成功模拟HIV成熟过程的关键步骤


      西班牙IMIM研究所及庞培法布拉大学(Pompeu Fabra University,UPF)的生物信息学家已利用分子模拟技术来解释HIV病毒粒子成熟过程的每一个具体步骤,例如,新形成的惰性病毒颗粒如何成为感 染性病毒,这对于了解病毒复制至关重要。该项研究已在线发表于《美国国家科学院报》(PNAS)。相关研究成果可能对未来抗逆转录病毒药物的设计非常重要。
      HIV病毒颗粒成熟并变得具有感染性,是一种 名为HIV蛋白酶的蛋白作用结果。这种蛋白的作用就像一把剪刀,剪断连接蛋白的长链,使新形成HIV病毒颗粒具有感染性的结构。根据IMIM-UPF计算生物物理小组,整个HIV病毒成熟过程中最引人瞩目的方面之一是,如何释放HIV蛋白酶,例如,这种剪刀蛋白的首次出现,因为它最初也是组成新HIV病毒粒子的长聚蛋白链的一部分。
       利用ACEMD的一个分子模拟软件及技术,该研究小组已经证明,首个剪刀蛋白可从内聚蛋白连的中间切断自身,它们是通过结合其N端至自身的激活位点,随后切断它们与其余链之间的化学键。这是整个 HIV成熟过程的初始步骤。如果HIV蛋白酶能在成熟过程中被中止,将能够阻止病毒颗粒的成熟及变得具有传染性。
      该项工作利用GPUGRID.net开展,这是一个自愿分布式计算平台。研究人员利用这种强大的计算能力来处理大量的数据,并生成高度复杂的分子模拟。
      研究人员称,HIV病毒成熟过程中的这一发现,为未来利用这些新分子机制的药物设计奠定了基础。当前,这项工作提供了对HIV生命周期一个关键步骤的更深入了解。


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