HIV組裝抑製劑揭示Tsg101分子伴侶功能

大家好，今天和大家分享一篇發表在Nature Communication上的文章，「Tsg101 chaperone function revealed by HIV-1 assembly inhibitors」，本文的通訊作者是來自NIH的Nico Tjandra，他的研究興趣主要使用核磁共振回答生物分子相互作用的問題；另一位通訊作者是來自耶魯大學的Carol A. Carter，他的主要研究細胞蛋白在逆轉錄病毒（HIV）蛋白組裝中的作用。

Tsg101是宿主細胞ESCRT機制的一個組成部分，是HIV-1複製所必需的。Tsg101具有泛素E2變體（UEV）domain，其中的一個pocket可以結合PT / SAP motif，另一個pocket可以結合Ub。在這裡，作者表明，通過常用藥物破壞Tsg101 UEV結構域的早期的泛素結合阻止了病毒裝配，不同於後期PTAP結合的破壞。作者的研究表明Tsg101的UEV結構域為HIV-1 Gag提供伴侶功能，而與其與PTAP基序的相互作用是獨立的。研究中的關鍵工具是通過高通量篩選得到的能夠結合Tsg101 UEV結構域的化合物的小分子文庫，這些探針對的HIV-1 Gag組裝體的高度特異性抑制作用表明其可以用作鑒定HIV和其他需要Tsg101參與病毒複製的病原體的有效抑製劑，這可能將促進有效的HIV抑製劑的開發。

N16是能夠結合Tsg101UEV結構域的小分子，為了研究在HIV萌芽過程中結合UEV結構域的能力是否會影響Tsg101的功能，作者測試了病毒顆粒的產生，即使在較高濃度下，在轉染後24小時添加N16幾乎沒有影響，提示這些藥物對細胞耐受良好，並且N16抑制的靶標是參與早期組裝事件。隨後作者發現N16抑制Gag和Tsg101在質膜上共定位。使用熒光顯微鏡觀察N16對Gag募集Tsg101至質膜的作用。N16削弱了Tsg101與Gag在質膜上的共定位。緊接著作者發現，Gag-DUb融合芽生對N16抑制作用具有抗性。由WT Gag指導的萌芽被50μMN16抑制，相反，當N16存在時，DUb融合物的出芽不受抑制。接下里，作者NMR顯示N16干擾Ub與Tsg101 UEV結構域的結合，確定了多個Tsg101的N16結合位點。最後作者證明，N16在Tsg101 UEV結構域中與C73共價結合，NMR光譜表明Tsg101殘基C73（而不是C87）的β-碳在N16結合後從約30ppm轉移到約45ppm，為典型的共價結合。

總之，作者提出了Tsg101伴侶功能，其基於Ub結合口袋在出芽期間的Gag泛素化和去泛素化的時間和/或空間平衡中的參與，本文中描述的發現將Tsg101 UEV Ub結合活性作為可用於抗病毒藥物設計的靶標。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！