抑制HIV病毒「出芽」是否可以達到功能性治癒

我們每天一睜開眼睛，就是要為生活忙碌，為了住大房子，為了吃好吃的，為了活下去，更舒服的活下去，這就是自我更新。

當然我們今天要聊的話題是更新的機制，我們都知道很多生物體每時每刻都在不斷的更新自己，繁衍自己。小到病毒，大到人類，一個病毒幾天內複製出上百萬的病毒，人類結合生育繁衍，創造出了一大家子的兒孫滿堂。好吧，有點跑題啊！我們知道一個嬰兒長成成人再到老去，身體的細胞每時每刻都在發生變化，這就是我們所說的細胞分裂，是細胞的分裂增殖讓一個生物體從一個單細胞變成一個擁有自己特徵的生物體。好吧，還是有點跑題！

那是什麼讓細胞分裂的呢？這就是我們今天想和大家探討的生物谷發表的那篇介紹艾滋病等多種疾病的新型靶點文章。我們都學過細胞自身增殖，通過複製自身組份最終分裂一分為二，形成兩個細胞，這一過程就好像總公司要發展分公司一樣，要有公司內部高層領導調動，如果沒有良好的機制，勢必會造成一定混亂的問題。那麼細胞也是這樣，很多疾病都和缺陷性的細胞分裂有關係，比如癌症就是其中一種。所以弄清楚細胞分裂時到底發生了什麼，才是解決問題的最終關鍵。其實包括細胞分裂，病毒從細胞內出芽，細胞自噬，細胞內囊泡體的形成都和一套被稱作ESCRT蛋白分子有關。

ESCRT蛋白複合體的組成及其相互作用

ESCRT裝置由四個蛋白複合物和其它一些輔助組分構成（圖1）。這四個蛋白複合物分別是ESCRT-0、ESCRT-I、ESCRT-II、ESCRT-III，我們是通過遺傳學與生物化學的方法弄清楚這些蛋白複合物 參與組成ESCRT裝置的順序以及各自的功能的。我們已經弄清楚了所有ESCRT蛋白複合物的結構，它們各自的詳細結構生物學信息也已經被研究清楚了。

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ESCRT複合體的組成及其相互作用

具體講的實在是太多專業名詞，和不知名的分子了，所以我這裡簡單說一下內腔小泡原理。

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內腔小泡的形成原理。

首先，身體細胞內有一種泛素啟動酶系統的機制，它是負責泛素化多餘的蛋白。這一機制用來調節身體內的蛋白的水平和功能，可以理解成把多餘的蛋白標記起來，進行回收的過程，怎麼回收呢？就用到了 ESCRT蛋白複合體和一些輔助功能的分子，如上圖所示，當蛋白被泛素化標記成「貨物」進入籠型蛋白覆蓋的區域時，就會被 ESCRT-0識別並結合 ，然後ESCRT-0再將ESCRT-I募集到該處，ESCRT-I再將ESCRT-II招募過來，最後使得內體膜發生內陷。ESCRT-III與ESCRT-II的兩個亞基相結合被招募到該區域，然後形成一螺旋狀絲狀結構，將內體膜「頂」出一個凹陷，並將「貨物」蛋白引導進入該凹陷處。在該過程中「貨物」蛋白上的泛素化修飾蛋白會被由ESCRT-III招募來的DUB酶去除掉，但是「貨物」蛋白只能沿ESCRT-III絲狀結構運動，並不能隨意擴散。膜破裂過程。隨著ESCRT-III不斷形成螺旋狀結構，內體膜也不斷凹陷，形成運送「貨物」的小泡。同時Vps4蛋白也會進入該凹陷結構，解聚ESCRT-III，這樣ESCRT-III在內體膜凹陷形成之後各個亞基就可以再重複利用。

這是原理，那麼HIV病毒是怎麼利用這一原理從真核細胞內出芽的呢？看下下圖你就明白了，首先病毒成熟後，病毒衣殼上的衣殼蛋白會被泛素化蛋白酶認為是無用的蛋白，並泛素化標記起來，當HIV病毒經過籠型蛋白覆蓋的區域，就會被 ESCRT-0識別，通過 ESCRT複合體的努力把病毒排出細胞外面。而 ESCRT-III在這一活動中起著至關重要的角色。它主要負責分離細胞膜，其能夠組裝成螺旋狀並且逐漸實現細胞膜的裂解，在Vps4的幫助下這種螺旋結構就能夠持續進行自我更新，如果沒有這種分子的存在，細胞膜的裂解就會被抑制。那麼HIV病毒就不能從細胞內出來感染其他細胞了。如果HIV病毒能被困住，那麼就是我們所說的功能性治癒。

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HIV病毒出芽

日內瓦的研究者通過在利用脂質構成的平面人工膜上分離ESCRT蛋白，並對該蛋白的特性進行分析，在新型成像技術的幫助下，他們直接觀測到了這些螺旋結構的動力學和可變性。當沒有Vps4分子時，螺旋結構的更新就無法完成，而Vps4分子是ESCRT蛋白複合體的主要組分，靶向作用Vps4分子或許就能夠有效抑制病毒離開受感染的細胞。 。

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螺旋狀的ESCRT-III蛋白複合物組成的結構

相關研究或為後期研究人員根據細胞分裂的機制來開發抵禦癌症和HIV的新型療法提供希望和思路。這是一個治療很多疾病的方法，思路很新穎。

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