Nature子刊：A3G蛋白粘合在一起抗击艾滋

　　由美国东北大学的教授带领的一个合作团队，通过揭示一种人类蛋白APOBEC3G (A3G)的一些不寻常特性，可能改变我们研究HIV药物发展的途径。在11月24日Nature Chemistry杂志上发表的这项研究中，Mark Williams教授和他的研究生Kathy Chaurasiya，连同几个合作者表明，这些不寻常的特性将帮助我们抗击HIV感染。

　　APOBEC3G

　　众所周知，人体在应对病毒感染时，会制造出特异性抗体来对抗感染。然而，我们也有另外一种与生俱来的抗击感染的途径，那就是通过总是存在于我们系统中的防御蛋白的作用。这些蛋白提供了抗击入侵病原体的第一线防御。例如，因为我们有一个称为A3G的抗病毒蛋白，我们都能潜在地预防HIV。然而，HIV已经进化了一种策略，通过“诱使”我们的细胞破坏我们自己的A3G蛋白，来避免这种蛋白的作用。这就是Williams教授的研究开始的地方。

　　一个多功能蛋白

　　A3G 沿着一条DNA链移动，其功能的一部分是作为一种酶，当它到达DNA四个碱基中的特定一个时，它以化学方法改变DNA，引起HIV变异。最初，这被认为是 A3G阻止HIV感染的唯一途径。然而，一些研究者发现，即使当A3G不能以化学方法改变DNA时，它仍然能够抑制HIV。为了解释这个现象，Williams教授的合作者，来自NIH的Judith Levin博士，连同博士后研究员Yasumasa Iwatani提出，A3G形成一个路障，阻止病毒复制其基因组的一个DNA拷贝，从而阻止HIV复制。这就需要A3G更慢的活动，然而，蛋白为了执行它的化学功能，通常快速移动，因此，这在实验结果上似乎有一个明显的矛盾。

　　Williams教授的研究解决了这个悖论，表明A3G蛋白并不总具有化学功能所需的快速移动能力。相反，它的活动随时间发生变化。Williams 说：“首先，A3G是一种真正的快蛋白。然后，渐渐地随着时间，它变成一种慢蛋白，仍然结合在DNA上，阻止复制。”

　　挑战传统观点

　　许多研究者怀疑，一种蛋白能同时具有酶和路障的功能。一种酶被设计成行动很快速， A3G蛋白开始起动时非常快速，然后逐渐慢下来，这样的想法似乎在生理上是不可能的。Williams教授的合作者，明尼苏达大学的Ioulia Rouzina博士提出了新的想法：当A3G蛋白聚集在一起时，随着时间它们变的缓慢。为了验证这个想法，Williams实验室采用一种称为光镊子的仪器，这种仪器能使他们拉伸结合A3G蛋白的单个DNA分子。当蛋白从DNA上开始和脱离时，通过测量DNA长度随时间的变化，他们发现，A3G结合到 DNA上的速度，随时间而减慢。

　　这是如何发生的?我们已经知道，A3G蛋白彼此结合在一起，构成一个多蛋白复合体。Williams说：“一旦这个复合物被构成，A3G蛋白再也不能按照DNA化学改变的需要，沿着DNA链快速移动，这表明，慢的结合也能阻碍HIV复制。”

　　对HIV研究的影响

　　A3G 蛋白至少具有两种机制，通过这两种机制，它能阻碍HIV复制。A3G能够特别地为人体提供保护免受HIV感染，这个认识已经超过了十年。然而，发现一种能够反击病毒的抗A3G作用的药物，一直难以捉摸。这项新研究对于发展HIV治疗的另一种方法和增强A3G的路障作用的药物开发具有很大的潜力。这为以前没有进行过的药物开发提供了另一种途径。