德国马克斯·普朗克生物化学研究所的研究人员发现了HIV生命周期中一个重要步骤的机制。他们与海德堡大学和耶鲁大学的团队合作，发现一种名为“间隔肽2（spacer peptide 2）”的病毒组分在将未成熟的HIV-1颗粒转化为具有传染性的颗粒中发挥了关键作用。该研究结果发表在《Nature》杂志上。

HIV-1颗粒以未成熟、非传染性的形式从感染细胞中释放。病毒颗粒的主要构建材料是由约2000个长条状蛋白Gag组成的。为了变得具有传染性，HIV必须经历一个成熟过程，涉及HIV-1蛋白酶（一种病毒酶）将Gag切割成六个较小的蛋白，包括衣壳蛋白和基质蛋白。这一过程导致病毒组分的巨大结构重排。

多年来，科学家们一直在研究包裹病毒基因组的病毒衣壳的结构变化。相比之下，人们对病毒基质——位于包裹病毒的脂质膜下方的外层蛋白壳——知之甚少。马克斯·普朗克生物化学研究所的结构生物学家、主任John Briggs领导的研究人员如今揭示了基质蛋白在成熟过程中如何重排以形成传染性颗粒。

研究人员使用最新的冷冻电镜技术对病毒颗粒进行成像，并通过计算图像分析构建了非常详细的病毒蛋白三维模型。他们意外地发现，基质的重排是由“间隔肽2”触发的，它附着在基质上并使其以不同的方式聚集。间隔肽2是Gag切割形成的六个组分之一，但其功能直到现在才被揭示。间隔肽2与基质蛋白的结合使病毒能够更快地与靶细胞融合。该研究与海德堡大学和美国耶鲁大学的合作伙伴共同完成。

John Briggs解释道：“我们在2021年首次获得了基质的结构数据，但我们不知道是什么导致它在病毒成熟时重排。在这项新研究中，我们生成了更详细的基质层三维视图，这对我们理解发生了什么至关重要。”

研究的第一作者James Stacey和Dominik Hrebik解释了他们的发现。James说：“成熟的病毒基质有一个口袋。我们知道那里有东西结合，但以为是膜上的脂质。现在我们发现是间隔肽2。我们想知道这个口袋是否可以成为未来药物分子的靶点。”Dominik说：“直到现在，间隔肽2的功能还不清楚。多亏了高分辨率的冷冻电镜技术，我们看到这种肽在释放后直接与基质蛋白结合，并在成熟的病毒中将蛋白连接在一起。”

John Briggs总结道：“HIV-1可能是被研究最多的病毒，但其复制过程中仍有一些重要步骤我们尚未理解。”