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PNAS展示艾滋病毒成熟的關鍵

日期:2012-12-06 10:03:07

IMIMHospital del Mar Medical Research Institute)和Pompeu Fabra大學的生物信息學家使用分子模擬技術揭示了HIV病毒成熟的關鍵步驟,幫助人們進一步了解新生惰性病毒發(fā)展成為傳染性病毒的過程,這對于病毒復制來說至關重要。該研究發(fā)表在最近一期的美國國家科學院院刊PNAS雜志上,將有助于日后設計抗逆轉錄病毒的新藥物。

 

HIV病毒成熟并變得具有感染性是HIV蛋白酶的作用結果。這種蛋白就像一把剪刀,能將連在一起的多蛋白長鏈切開,而被切下的蛋白會形成新病毒的傳染性結構。整個HIV成熟過程中最令研究人員感興趣的問題是,HIV蛋白酶(“蛋白剪刀”)從蛋白長鏈中解離出來的機制。

 

HIV的成熟過程中,蛋白要從多蛋白長鏈中剪切下來以后才能執(zhí)行功能。對于HIV蛋白酶來說也是這樣。研究人員采用分子模擬軟件ACEMDGPUGRID.net技術,展示了“蛋白剪刀”將自身從多蛋白鏈中剪切出來的過程。研究顯示,HIV蛋白酶的一端(N端)會與自身活性位點結合,然后切開自身與其余蛋白鏈之間的化學鍵切開。這是整個HIV成熟過程的第一步,研究人員指出若能在成熟過程阻斷HIV蛋白酶,就能夠使病毒顆粒無法成熟,也就不能產生有傳染性的病毒。

 

GPUGRID.net計算平臺有些類似于一個虛擬的超級計算機,其計算能力比以CPU為基礎的電腦高十倍。GPUGRID.net所提供的計算能力,在此之前只有價值數(shù)百萬美元的超級計算機才能做到,這一平臺為人們大大節(jié)省了研究經(jīng)費。研究人員在此平臺上處理了大量數(shù)據(jù),進行了數(shù)千個計算機模擬,并最終完成了高度復雜的模擬模型。

 

HIV病毒感染引發(fā)的艾滋病是一種免疫缺陷性疾病,目前全球有數(shù)百萬人感染了艾滋病。HIV病毒直接攻擊并削弱人體免疫系統(tǒng),使患者的免疫系統(tǒng)更容易遭受攻擊。這項研究利用計算機技術,展示了關鍵酶自我剪切并起始HIV成熟過程的機制,使人們進一步了解了HIV生命周期中的關鍵步驟。研究人員指出,在這項新發(fā)現(xiàn)的基礎上,人們有望研制出新型的艾滋病治療藥物。

 


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