JVI：4億年的進化軍備競賽有助人們理解HIV

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了解4億年前一種首次在海洋生物中出現的的抗病毒蛋白的進化，會有助於科學家們更好地掌握人類免疫缺陷病毒（HIV）。

圖片來自Journal of Virology, doi:10.1128/JVI.00528-18。

來自加拿大西安大略大學的研究人員對一個編碼蛋白HERC5的基因的來源感興趣。在一項新的研究中，西安大略大學舒立克醫學與牙科學院助理教授Stephen Barr博士及其團隊發現4億多年前，這個基因首先出現在魚類中，並且從那時起就參與了與病毒之間的進化軍備競賽。相關研究結果於2018年4月18日在線發表在Journal of Virology期刊上，論文標題為「Evolution-guided structural and functional analyses of the HERC family reveals an ancient marine origin and determinants of antiviral activity」。

這項研究表明，數億年來，這場為生存而開展的戰爭導致基因產生複雜的防禦功能來阻擋病毒，這反過來又迫使病毒不斷進化和發生變化來繞過這些防禦功能。這就為人們了解病毒和免疫系統的進化方式提供了線索。

Barr和他的團隊利用測序技術發現，來自這種4億年前的被稱作腔棘魚（coelacanth）的魚的HERC5基因編碼一種蛋白，這種蛋白能夠強效地阻斷猴免疫缺陷病毒（simian immunodeficiency virus, SIV）感染，但是不能夠抑制HIV，其中HIV是由SIV進化而來，與SIV存在著密切的親緣關係。

Barr解釋道，「當然，HIV和我們研究的這些現代的病毒並不存在於魚類中，但是它們的古代版本都存在於魚類中。因此，我們猜測這些古老的逆轉錄病毒對海洋生物造成嚴重破壞，它們的免疫系統定會產生防禦功能。我們認為其中的一種防禦功能就是HERC家族。隨著逆轉錄病毒進化以及最終導致HIV產生，出現了不同的HERC基因變體來抵抗這些感染。」

鑒於這些病毒長期處于軍備競賽中，它們有時間學習如何繞開這些防禦功能，結果就是它們變得更加聰明。因此，這種新的複雜程度可能有助這些病毒跳出物種障礙，並在人體中建立新的感染。

Barr說，「通過全面了解並鑒定出所有不同的能夠抵禦病毒的蛋白，我們就能夠開發一種更加全面的方法來推進抗病毒藥物開發。我們的未來目標是發現病毒用來讓HERC和其他類似的抗病毒蛋白失活的機制，以便我們能夠利用這些知識開發新型抗病毒藥物。」

原始出處：

Ermela Paparisto, Matthew W. Woods, Macon D. Coleman et al. Evolution-guided structural and functional analyses of the HERC family reveals an ancient marine origin and determinants of antiviral activity. Journal of Virology, Published online:18 April 2018, doi:10.1128/JVI.00528-18

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