科學(xué)家破解整合酶的三維結(jié)構(gòu)

英國(guó)和美國(guó)研究人員在1月31日的《自然》雜志上報(bào)告說(shuō)，他們合作進(jìn)行的一項(xiàng)最新研究模擬出整合酶的三維結(jié)構(gòu)。整合酶在包括艾滋病病毒等逆轉(zhuǎn)錄酶病毒中可以找到，并且充當(dāng)了艾滋病病毒在人體內(nèi)復(fù)制時(shí)的“幫兇”。這項(xiàng)重大突破有助于科學(xué)家解決困擾了艾滋病研究領(lǐng)域長(zhǎng)達(dá)20年的一個(gè)難題，從而找到更好的治療艾滋病的方法。
　　當(dāng)艾滋病病毒感染人體時(shí)，通常會(huì)利用整合酶當(dāng)工具，將病毒的遺傳信息“復(fù)制粘貼”到其DNA中，并將病毒DNA與人體DNA整合。很多科學(xué)家都曾嘗試破解這種與病毒DNA綁定的整合酶的三維結(jié)構(gòu)，結(jié)果都無(wú)功而返。新的抗逆轉(zhuǎn)錄酶病毒藥物很多是利用抑制整合酶的功能來(lái)達(dá)到治療艾滋病的目的，但科學(xué)家們并沒(méi)有確切了解這些藥物發(fā)揮作用的機(jī)制以及增進(jìn)藥效的機(jī)理。
　　由于只有通過(guò)獲取質(zhì)量較多的晶體才能確定整合酶的結(jié)構(gòu)，在此次研究中，帝國(guó)理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員聯(lián)手，從一種被稱(chēng)為原型泡沫病毒(PFV)的逆轉(zhuǎn)錄病毒中“借”來(lái)了整合酶，并用其來(lái)制造晶體。雖然目前科學(xué)界對(duì)原型泡沫病毒所知不多，但基于已有認(rèn)識(shí)，研究人員相信，這種版本的整合酶與艾滋病病毒中的整合酶在結(jié)構(gòu)和功能上非常相似。
　　研究人員在4年中進(jìn)行了4萬(wàn)多次試驗(yàn)，最終獲得了7種晶體，而其中只有一種晶體的質(zhì)量足夠多，使得他們可以確定整合酶的三維結(jié)構(gòu)。利用鉆石光源中心的大型同步加速器，研究人員采集了晶體的X射線(xiàn)衍射數(shù)據(jù)，從而將結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。并于隨后首次觀察到這些抗逆轉(zhuǎn)錄酶病毒藥物如何與整合酶結(jié)合并阻斷其活性。
　　這項(xiàng)研究顯示，艾滋病病毒中整合酶具有完全不同于之前所預(yù)期的結(jié)構(gòu)，其破解意味著科學(xué)家自此可以充分了解相關(guān)藥物的作用原理，以期提高療效并防止艾滋病病毒產(chǎn)生抗藥性。