对艾滋病病毒（HIV）结构的新研究揭示了一种有希望的治疗HIV感染的新药物靶点。

“这种功能多样性是病毒在体内复制的关键。病毒必须在这两种形式的RNA之间取得适当的平衡。几十年来，科学界已经知道HIV RNA存在两种不同的结构形式，但不清楚是什么控制了这种平衡。我们发现单个核苷酸有巨大的影响，这是理解HIV如何工作的一个范式转变。”该研究第一作者、美国马里兰大学的Joshua Brown说。

研究人员目前在测试可以改变这两种形式之间平衡的不同分子，或可能用于治疗艾滋病。

基于过去几十年对HIV的大量研究，今天艾滋病是一种可以控制的疾病。

尽管如此，治疗可能会有副作用，用药方案可能会很复杂，而且对于患有其他疾病（如肝脏或肾脏疾病）的患者，治疗选择可能有限。

许多治疗方法，即使是以单片药物的形式，也包含针对病毒复制周期不同部分的几种药物。

这是必要的，因为由RNA组成的HIV基因编码会迅速变异。这使该病毒能够适应并对当前的治疗产生耐药性。

通过同时使用几种药物，这种疗法更有可能持续更长的时间。

这项研究始于由MichaelSummers领导的研究小组。

几十年来，Summers一直在进行有关艾滋病毒的开创性研究。

但通常，该小组的重点是基础科学，药物发现并不是他们的传统方向。

为了解5’-鸟嘌呤核苷数目如何影响RNA命运，研究人员用氘编辑核磁共振方法探测了HIV-1前导RNA的结构。

Cap1G转录本采用二聚体的多夹结构，能够隔离cap，抑制与真核翻译起始因子4E的相互作用，并能抵抗脱帽。

Cap2G和Cap3G转录本采用了另一种结构，具有细长的中心螺旋、暴露的剪接供体残基和可接近的cap。

以G-C碱基对的能量实现的广泛重构，解释了单个5 ' -鸟嘌呤核苷如何改变HIV-1转录本的功能。

异质转录起始位点调节HIV-1MALRNA的二聚和功能。

HIV-1MAL 前导RNA的二聚体Cap1G的核磁共振和结构发现。

Cap2G和Cap3G的核磁共振和结构发现。

新研究关注的HIV RNA基因组领域是“高度保守的”。

这意味着这里的突变率低于基因组中的其他地方，因此针对该区域的药物更有可能长期有效。这也可能意味着一种药物就足够了。

参与该研究的马里兰大学医学院的Aishwarya Iyer说：“它可能有更少的副作用，可以为不同健康状况的人提供更多的治疗选择。”

这项研究的影响也可能超出HIV。

研究人员认为，一些关于HIV的研究为理解其他病毒奠定了基础，所有关于艾滋病的基础科学最终都会在整个病毒学领域产生连锁反应。

5’-鸟嘌呤核苷数量对RNA功能的影响。

而且，单个核苷酸的差异改变了数千个核苷酸长度的RNA的结构和功能，这一观点可能为细胞生物学开辟一个全新的领域。

研究人员表示，哺乳动物的基因也可能以类似的方式运作，整个机制可能也适用于其他人类基因，整个研究范式可以为RNA生物学提供一个新的视角。（唐一尘）

（图片均来源于《科学》）

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http://dx.doi.org/10.1126/science.aaz7959