作者 | 辛雨

由于體積的限制，病毒的基因組通常較小，攜帶的遺傳信息也比較少。

因此，病毒在複制過程中，需要利用特殊機制擴展其攜帶遺傳信息的利用率。

其中，程序性移碼就是病毒常用的蛋白質合成重編碼機制。

1月24日，中國科學院生物物理所研究員高光俠團隊在《細胞》發表研究稱，首次發現了新的宿主抗病毒因子，可抑制人類免疫缺陷病毒1型（HIV-1）蛋白質翻譯過程中的程序性-1位核糖體移碼，從而抑制病毒在細胞内複制。

程序性移碼是病毒“弱點”

病毒的感染進程及緻病性取決于病毒與宿主之間的相互作用。

有些病毒感染宿主後可在體内持續存在，引起慢性傳染性疾病，如HIV。

它是逆轉錄病毒的一種，可感染人類免疫系統細胞，造成人類免疫系統缺陷，引起艾滋病。

程序性-1位核糖體移碼是HIV等病毒及部分細胞mRNA使用的一種蛋白質合成重編碼機制，即核糖體通過後退一個核苷酸改變閱讀框，繞過終止密碼子，以翻譯更多遺傳信息。

高光俠在接受《中國科學報》采訪時表示，通過這種程序性移碼機制，病毒能夠以一條mRNA為模闆，翻譯産生兩種不同的蛋白質，從而發揮不同的生物功能。

在與病毒長期共存、對抗的過程中，宿主會進化出許多抗病毒機制，尋找病毒可被攻擊的弱點（靶點），從而阻礙病毒擴展其遺傳信息。

“因此，在宿主抗病毒的過程中，針對病毒的程序性移碼過程，應該有一種抗病毒機制存在。”高光俠說。

新型抗病毒因子可攻擊病毒“弱點”

天然免疫是人體抗擊病原體的第一道防線，其中幹擾素是天然免疫重要的作用分子。

研究人員發現，幹擾素處理HIV-1感染的細胞時，幹擾素本身能夠抑制HIV-1的程序性移碼過程。

此外，由于幹擾素可調控刺激ISGs基因的表達，因此研究人員猜測，幹擾素很可能通過調控ISGs發揮作用。

接下來，通過對ISGs系列的近百個基因進行篩選，研究人員發現C19orf66基因的表達能夠明顯抑制HIV-1的程序性移碼過程，研究人員将該基因命名為Shiftless，簡稱SFL。

“概括地講，幹擾素可以通過調控SFL的表達抑制HIV-1的程序性移碼，進而抑制病毒的複制。”高光俠告訴《中國科學報》。

對此，中山大學醫學院院長、病毒學家郭德銀表示，病毒的程序性移碼是一個嚴格調控的過程。

相比既往研究主要關注病毒RNA本身結構、序列信号以及病毒蛋白對程序性移碼的影響，SFL這一新型抗病毒因子的發現，填補了該領域的空白，是近年來的一個重大突破。

SFL有望助攻艾滋病治療

程序性移碼不僅存在于HIV中，在大腸杆菌、酵母及其他高等生物中也普遍存在。

為進一步研究新型抗病毒因子SFL抑制程序性移碼的機制是否具有普遍性，研究人員測試了來源于不同病毒體内的程序性移碼過程，發現SFL對這些病毒的程序性移碼都有抑制作用。

“因此，SFL是具有廣譜特性的宿主抗病毒因子。”高光俠說。

研究人員表示，深入研究病毒與宿主之間複雜的相互作用，一方面有利于深入了解病毒的複制和緻病機制，另一方面還能為臨床診療和新藥研發提供新的靶點和理論基礎。

郭德銀認為，SFL調控機制的發現有可能為研發抗艾滋病藥物提供新的途徑。

“首先，SFL蛋白本身有可能作為一種新的抗病毒蛋白，人們或許可以通過改變SFL在體内的表達，進而達到抗病毒的目的；其次，病毒程序性移碼過程也可能作為潛在的藥物靶點，用于系統篩選小分子抗病毒抑制劑，并有望研發出新型的抗病毒臨床藥物。”郭德銀說。

相關論文信息：

DOI:10.1016/j.cell.2018.12.030

《中國科學報》 (2019-01-25 第1版 要聞)

注意！微信又雙叒叕更新了......

此次改版後，每個用戶最多可以設置12個常讀訂閱号，這些訂閱号将以往常的大圖封面展示。為了不錯過科學網的推送，請根據以下操作，将我們“星标”吧！

點擊“中國科學報”進入公号頁面→點擊右上角的···菜單 →選擇“設為星标”，搞定！

請按下方二維碼3秒識别

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部