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2023年11月22日,加州理工学院的研究人员在Nature发表了题为Intermediate conformations of CD4-bound HIV-1 Env heterotrimers的文章。该研究为HIV-1包膜(Env)蛋白在结合不同数量的CD4受体时所采取的中间构象提供了宝贵的见解。
研究人员工程化了只能结合一个或两个CD4分子的Env异源三聚体,并确定了这些异源三聚体与CD4结合的冷冻电镜结构。研究人员发现,一个CD4受体的结合主要导致Env维持闭合的融合前构象。相比之下,两个CD4分子的结合导致了部分打开的、非对称的构象,其中两个gp120亚基采用CD4结合打开的构象,第三个gp120处于外翻但V1V2没有移位的隐蔽打开状态。值得注意的是,gp41构象与相应的gp120只有部分一致,这表明gp120和gp41的构象变化并非严格耦合的。
总之,这项研究拓宽了我们对Env在与CD4初期接触过程中构象动力学的视角,指出一个受体的结合一般不足以触发大规模Env重排。两个CD4分子结合的非对称中间态增进了对于gp120和gp41水平上的进入机制理解。稳定不同的构象中间体的能力为结构引导的干预和功能含义的审视提供了新的机会,增进了我们在结构水平上对HIV感染和病毒膜融合早期事件的理解。