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《Nature丨CD4结合HIV-1 Env异源三聚体的中间构象》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2023-11-25

  • 本文内容转载自“”微信公众号。原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/PXOP6p4TwV3ha2p036XMOg

    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。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06639-8
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    • 本文内容转载自“生命科学前沿”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/h0ZuXDEsyHxGOPzIR9TRuQ 2023年11月22日，耶鲁大学Walther Mothes团队在Nature杂志在线发表了题为HIV-1 Env trimers asymmetrically engage CD4 receptors in membranes的文章。 研究人员利用冷冻电镜断层成像（cryo-electron tomography， cryo-ET）技术捕捉艾滋病毒刺突蛋白Env与细胞受体CD4在膜间的相互作用，并首次观察到了完整全长的两者在病毒颗粒与细胞膜泡之间的结合。但受限于细胞膜泡的制备以及cryo-ET对样品大小的限制（<500纳米），所观察到的Env-CD4复合体不足以提供更多的结构细节。为克服这些限制，研究人员创造性地用另一种病毒颗粒MLV（murine leukemia virus）展示细胞受体CD4。相比于细胞膜泡，病毒颗粒形状相对规则，大小相对均一，并且制备相对简单，是cyro-ET技术的理想样品。 这项研究揭示了艾滋病毒刺突蛋白如何与细胞受体CD4在膜间相互作用。为Env-CD4复合物在膜-膜界面的富集与重排提供了直接证据。更展示了两种从未被报道过的中间结构，三聚体刺突蛋白仅结合一个或者两个CD4分子。即便结合三个CD4分子，由于膜上的空间位阻，刺突蛋白仍然远离辅助受体。这些现象都是此前可溶解蛋白结构研究中未能观察到的。
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