红枫湾APP：医学快讯网消息，德国姆霍兹RNA感染研究所和雷根斯堡大学的一个科学家团队发表在《自然结构与分子生物学》杂志上的一项新研究，揭示了HIV-1为维持自身生存是如何巧妙地劫持细胞机制的。

通过剖析病毒与其宿主之间的分子相互作用，研究人员确定了HIV-1在确保其复制，同时抑制宿主细胞防御采用的新策略。

HIV-1和其他病毒一样，自身缺乏产生蛋白质的机制，必须依靠宿主细胞来翻译其遗传指令。进入宿主细胞后，它会夺取翻译过程的控制权，该过程将信使核糖核酸（mRNA）转化为蛋白质。

研究人员表示，在这项研究中，我们将核糖体分析、RNA测序和RNA结构探测相结合，以前所未有的细节绘制了病毒和宿主在病毒复制过程中的翻译全景和停顿情况。

病毒翻译的“作弊码”

研究的一个关键发现是——在HIV-1 RNA中发现了以前未被识别的元素，即上游开放阅读框（uORFs）和内部开放阅读框（iORFs）。这些“隐藏的基因片段”可能在微调病毒蛋白的产生，以及与宿主免疫系统的相互作用方面发挥关键作用。

例如，uORFs和iORFs可以作为调节因子，确保蛋白质合成的精确时间和水平。

另一个重要发现是——病毒基因组中关键的“移码位点”附近的复杂RNA结构。这个移码位点对于病毒产生两种关键蛋白质Gag和Gag-Pol的正确比例至关重要，这两种蛋白质是组装感染性颗粒和HIV-1复制所必需的。

研究人员表明，这种延长的RNA折叠不仅促进了位点上游的核糖体碰撞——这似乎是一种调节翻译的机制，而且保持了移码效率。

研究还表明，用反义分子靶向这种RNA结构，可以显著降低近40%的移码效率，为抗病毒药物开发提供有前景的新途径。

分析表明，虽然HIV-1 mRNAs在整个感染过程中有效翻译，但病毒抑制了宿主的蛋白质产生，特别是在翻译起始阶段。

这使得HIV-1能够在有效地阻止宿主防御机制的同时，优先满足自己的需求。因此，病毒能够以即使在应激条件下，也能保持强健的方式操纵宿主细胞机制。

研究人员还观察到，核糖体在病毒RNA的特定区域碰撞，特别是移码位点的上游。

研究人员表示，这些碰撞并非偶然，而是受到严格调控的停顿，可能会影响核糖体与下游RNA结构的相互作用。

总体而言，本研究不仅提供了HIV-1感染细胞翻译的全景图，还为治疗干预提供了大量的潜在靶点。识别出对病毒复制至关重要的RNA结构和遗传元素，为研发旨在破坏这些过程的药物提供了新的机会。

研究人员表示，通过了解病毒如何巧妙地操纵我们的细胞，这些发现将使我们更接近创新的治疗方法，有朝一日或许可以扭转局面，战胜病毒本身。