2021年10月8日訊/生物谷BIOON/---在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)猶他大學(xué)、洛克菲勒大學(xué)和賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員確定了在小鼠和猴子身上發(fā)現(xiàn)的CHMP3基因變體（即RetroCHMP3）如何干擾HIV病毒和埃博拉病毒等有包膜病毒復(fù)制。這種變體導(dǎo)致CHMP3基因編碼的蛋白發(fā)生改變，破壞了有包膜病毒離開受感染細(xì)胞的能力，并阻止它們繼續(xù)感染其他細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)*終可能導(dǎo)致人們開發(fā)出新的醫(yī)學(xué)干預(yù)措施來自阻止有包膜病毒感染。相關(guān)研究結(jié)果于2021年9月30日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“RetroCHMP3 blocks budding of enveloped viruses without blocking cytokinesis”。
通常情況下，一些病毒將自己包裹在細(xì)胞膜中，然后通過從宿主細(xì)胞中出芽來實(shí)現(xiàn)退出。RetroCHMP3基因?qū)⑦@一過程延遲了足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以至于病毒無法利用ESCRT途徑從宿主細(xì)胞中逃出。
論文共同通訊作者、猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院人類遺傳學(xué)系進(jìn)化遺傳學(xué)家Nels Elde博士說，“這是一個(gè)意想不到的發(fā)現(xiàn)。我們感到驚訝的是，只要稍微放慢我們的細(xì)胞生物學(xué)，就會(huì)使病毒復(fù)制失去作用。”
RetroCHMP3起源于CHMP3（multivesicular body protein 3）基因的一個(gè)重復(fù)拷貝。雖然一些猴子、小鼠和其他動(dòng)物有 retroCHMP3或其他變體，但人類只有原始的CHMP3。眾所周知，在人類和其他生物中，CHMP3在維持細(xì)胞膜完整性、細(xì)胞間信號(hào)傳遞和細(xì)胞分裂中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
HIV和某些其他病毒劫持了ESCRT途徑，使其從細(xì)胞膜上出芽并感染其他細(xì)胞。基于他們的研究，Elde和他的同事們猜測(cè)他們?cè)陟`長(zhǎng)類動(dòng)物和小鼠中發(fā)現(xiàn)的RetroCHMP3阻止了這種情況的發(fā)生，用來防止HIV等病毒和其他病毒性**。
在這一概念的基礎(chǔ)上，Elde和其他科學(xué)家開始探索CHMP3的變體是否可能作為一種抗病毒**發(fā)揮作用。在其他地方進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中，一種較短的發(fā)生改變的的人類CHMP3版本成功地阻止了HIV從宿主細(xì)胞中出芽。但是有一個(gè)小問題：發(fā)生改變后的CHMP3蛋白也破壞了重要的細(xì)胞功能，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
與其他科學(xué)家們不同的是，Elde和他的同事們手中有來自其他動(dòng)物的自然發(fā)生的CHMP3變體。因此，他們與來自洛克菲勒大學(xué)的Sanford Simon以及來自賓夕法尼亞州立大學(xué)的Phuong Tieu Schmitt和Anthony Schmitt合作，嘗試一種不同的研究方法。
利用遺傳工具，他們誘導(dǎo)人類細(xì)胞表達(dá)在松鼠猴中發(fā)現(xiàn)的 retroCHMP3版本。然后，他們用HIV感染了這些細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)這種病毒很難從細(xì)胞中出芽，基本上阻止了它的活動(dòng)。這一情況的發(fā)生并沒有破壞可導(dǎo)致細(xì)胞死亡的代謝信號(hào)或相關(guān)的細(xì)胞功能。
論文共同通訊作者、猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)系主任Wesley I. Sundquist博士說，“我們對(duì)這項(xiàng)研究感到興奮，因?yàn)槲覀冊(cè)谇岸螘r(shí)間已發(fā)現(xiàn)，許多不同的包膜病毒使用ESCRT途徑來逃離細(xì)胞。我們一直認(rèn)為這可能是細(xì)胞可以自我防御這類病毒的一個(gè)點(diǎn)，但我們沒有觀察到這如何能在不干擾其他非常重要的細(xì)胞功能的情況下發(fā)生?！?
從進(jìn)化的角度來看，Elde認(rèn)為這代表了一種新型的可以迅速產(chǎn)生以保護(hù)人們免受短暫威脅的**力。
Elde說，“我們認(rèn)為諸如HIV和埃博拉病毒之類的有包膜病毒總是用來從宿主細(xì)胞中出芽并感染新細(xì)胞的ESCRT途徑是一個(gè)致命弱點(diǎn)。RetroCHMP3改變了這一點(diǎn)，使病毒變得脆弱。展望未來，我們希望從中吸取教訓(xùn)，并利用它來對(duì)抗病毒性**?！?
論文共同通訊作者、洛克菲勒大學(xué)細(xì)胞生物物理學(xué)教授Sanford Simon博士說，更具體地說，這一教訓(xùn)“提出了這樣一種可能性，即減緩這一過程的干預(yù)措施可能對(duì)宿主來說并不重要，但卻為我們提供了一種新的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒**?！保ㄉ锕?Bioon.com）
