Science七月精華-病毒類文章匯總

1.Science：陰道微生物組影響HIV感染風險

南非青少年女性有異常高的HIV感染率，而且多年來，科學家們猜測可能存在生物學因子讓她們特別容易感染上HIV。2016年在南非德班市舉行的世界艾滋病大會（International AIDS Conference）上發布的新研究提出一種可能的罪魁禍首：二路普雷沃爾菌（Prevotella bivia），即一種在陰道中發現的導致炎症的細菌。仔細地研究陰道微生物組發現第二種細菌---加德納菌（Gardnerella）---可能有助解釋為何含有抗HIV藥物替諾福韋的殺微生物凝膠不能夠保護在臨床試驗中使用這種凝膠的未感染女性。在試管實驗中，加德納菌「吞食」替諾福韋，快速地降低這種葯的含量。

South African teen girls and young women have astonishingly high rates of HIV infection, and researchers for years have suspected that there might be biological factors making them unusually susceptible to infection. New studies presented at the International AIDS Conference being held in Durban, South Africa—located in KwaZulu-Natal province, the hardest hit region in the country—suggest a possible culprit, Prevotella bivia, a bacterium found in the vagina that causes inflammation. The close examination of the vaginal microbiome found a second bacterium,Gardnerella, may help explain why a microbicide gel that contained the anti-HIV drug tenofovir failed to protect many uninfected women who used it in a clinical trial. In test tube experiments,Garnderella "gobbled up" tenofovir, rapidly reducing levels of the drug.

2. Science綜述：評論逆轉HIV-1潛伏和清除HIV-1

對治癒HIV-1感染的研究需要全球公共衛生在預防和治療上共同努力。一種根除HIV的主要方法可能需要將抗逆轉錄病毒抑制、與促進靜止期HIV-1基因組的病毒抗原表達的靶向療法和清除潛伏性HIV-1感染的免疫療法結合在一起。這些策略旨在根除HIV-1病毒。對這些逆轉HIV-1潛伏和清除HIV-1感染的策略組合進行測試已經啟動，但是其他的阻止HIV根除的障礙可能會出現。不過，人們也有理由樂觀：長期有效的抗逆轉錄病毒療法和HIV預防策略取得的進展將推動HIV治癒研究；協同開展這些研究將會顯著地降低HIV流行病對社會的影響。

Since the discovery of HIV-1 more than 30 years ago, prevention and treatment strategies have dominated the research agenda. More recently, however, scientists are also focusing their efforts toward finding a cure. Margolis et al. review an approach that involves HIV-1 latency reversal and viral clearance. The idea is to reactivate any dormant virus and coax it to produce viral proteins that the immune system can recognize. By combining a latency reversal strategy with immunotherapies, the body might be able to rid itself of all infected cells.

3. Science：抵抗拉丁美洲發生的寨卡病毒流行病

隨著寨卡病毒（Zika virus）感染與小頭畸形和其他嚴重的先天性畸形存在因果關聯的證據不斷增加，2016年2月，世界衛生組織（WHO）宣布拉丁美洲寨卡病毒流行病是引起國際關注的公共衛生突發事件。這種擴散的速度讓有效的公共衛生反應充滿挑戰。立即採取的應對措施包括傳病媒介控制和建議一些國家推遲女性懷孕，隨後2016年6月，WHO將提出的一種建議推廣到所有受到影響的國家。這些措施有好處，但是也可能只有有限的效果，而且還可能相互抵消。還需要更充分地理解寨卡病毒流行病動態變化和驅動因素來評估這些措施的更長期風險以便優選選擇所需的干預措施。

As evidence grew for a causal link between Zika infection and microcephaly and other serious congenital anomalies , the World Health Organization (WHO) declared the Latin American Zika epidemic a public health emergency of international concern in February 2016 . The speed of spread has made effective public health responses challenging. Immediate responses have included vector control and advice to delay pregnancy in a few countries , followed by an extended recommendation to all affected countries by WHO in June 2016. These have merits but are likely to have limited effectiveness and may interact antagonistically. Fuller understanding of dynamics and drivers of the epidemic is needed to assess longer-term risks to prioritize interventions.

4. Science：我國科學家在HIV-1病毒包膜刺突蛋白質的跨膜區結構研究取得進展

國際頂尖學術期刊《科學》Science在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所國家蛋白質科學中心（上海）周界文研究組與哈佛醫學院Bing Chen博士研究團隊 的合作研究論文「Structural Basis for Membrane Anchoring of HIV-1 Envelope Spike」。該研究採用液體核磁共振技術首次揭示了HIV病毒包膜刺突（HIV-1 Envelope Spike）跨膜區域 的精細三維結構。該研究首次在原子水平上展示了跨膜結構區域是如何錨定、穩定和調控HIV病毒包膜刺突三聚體的分子機理。為針對艾滋病病毒的疫苗設計提供新的思路。

HIV-1包膜刺突（Envelope Spike，Env）是病毒粒子表面上的唯一抗原，是目前疫苗設計的唯一目標。 Env的作用是，通過與宿主細胞受體發生相互作用，幫助病毒進入細胞。成熟的Env，（ gp120/gp41）3，是由三個gp120和三個gp41亞單元組成的三聚體。 其中gp41是跨膜蛋白，gp120位於表面，並與gp41通過非共價作用結合。近年來，關於這個包膜刺突的胞外區的結構信息有 很多研究報道，但是關於跨膜區（TM）和它的膜近端區域（包括近外膜區域和胞質尾區），的結構機制還不是很清楚。

在周界文研究員的指導下，利用近期建立的一整套高效的膜蛋白核磁技術，並充分利用國家蛋白質科學研究（上海）設施和哈佛大學的高場核磁共振譜儀，該研究團隊在類似磷脂膜的雙 分子環境中，首次解析了HIV-1包膜刺突跨膜區域和近膜端區域的高分辨空間結構。結果表明, 跨膜區域形成有序的三聚體結構，保護埋在膜內保守的精氨酸殘基。N端捲曲螺旋和C-末端的親 水核心一起穩定這個三聚體，而後者可以在結構上聯接到胞質區尾巴。個別保守殘基的突變不能完全破壞TM三聚體，它們對膜融合和病毒的感染的影響非常小。但是，親水核中的氨基酸突變 ，可以改變成熟Env對抗體的敏感性。該研究首次證實了跨膜區域形成的有序三聚體結構，不僅對Env的膜錨定和膜融合起關鍵作用，而且對於整個HIV包膜刺突的結構穩定性非常重要。

HIV-1 envelope spike (Env) is a type I membrane protein that mediates viral entry. We used nuclear magnetic resonance to determine an atomic structure of the transmembrane (TM) domain of HIV-1 Env reconstituted in bicelles that mimic a lipid bilayer. The TM forms a well-ordered trimer that protects a conserved membrane-embedded arginine. An amino-terminal coiled-coil and a carboxyl-terminal hydrophilic core stabilize the trimer. Individual mutations of conserved residues did not disrupt the TM trimer and minimally affected membrane fusion and infectivity. Major changes in the hydrophilic core, however, altered the antibody sensitivity of Env. These results show how a TM domain anchors, stabilizes, and modulates a viral envelope spike and suggest that its influence on Env conformation is an important consideration for HIV-1 immunogen design.

來源：生物谷和Science

本期編輯：biodog

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