北京大学工学院陈匡时课题组运用超高分辨率成
来源:木兰网 发表于2019-07-10 21:02:34 编辑:张楠
摘要: 最近,工学院生物医学工程系陈匡时(Antony K. Chen)试验室使用超高分辨率技能提醒了HIV病毒颗粒的拼装机制。该研讨效果以以自在投稿(DIRECT SUBMISSION)方式发

 

北京大学工学院陈匡时课题组运用超高分辨率成像技能提醒HIV病毒拼装进程

 

北京大学工学院陈匡时课题组运用超高分辨率成像技能提醒HIV病毒拼装进程

最近,工学院生物医学工程系陈匡时(Antony K. Chen)试验室使用超高分辨率技能提醒了HIV病毒颗粒的拼装机制。该研讨效果以以自在投稿(DIRECT SUBMISSION)方式发表于《美国国家科学院院报》(PNAS),标题为“Roles of Gag-RNA interactions in HIV-1 virus assembly deciphered by single-molecule localization microscopy”。

前人的研讨显现,RNA-蛋白交互效果是HIV病毒颗粒在宿主细胞膜上顺畅构成的必要条件。Gag是HIV 病毒的结构蛋白,其nucleocapsid(NC)结构域与HIV-1病毒RNA经过静电效果结兼并以病毒RNA为支架在宿主细胞膜上很多聚合,终究构成含有数千个Gag蛋白的病毒颗粒。尽管研讨者现已经过传统显微手法提醒病毒颗粒出芽所需求的条件,可是因为病毒颗粒的直径仅约150纳米(nm),以及传统显微技能分辨率的约束(~250 nm),无法经过试验手法在分子层面上清晰说明病毒的拼装机制。

光敏荧光显微技能(Photoactivated Localization Microscopy, PALM)是一种超高分辨率成像技能,可在固定细胞以及活细胞的外表供给约~20nm的分辨率。经过PALM 技能结合生化等手法,陈匡时试验室发现HIV-1 Gag蛋白在HIV-1病毒RNA是以二或三聚体为单位进行拼装的,而HIV-1病毒RNA在Gag不同的多聚化阶段扮演着不同的人物。在初始阶段,经过静电力效果RNA结兼并促进Gag构成二聚体、三聚体,然后多聚化在细胞膜上构成严密的拼装结构;在拼装后期,病毒RNA操控Gag的很多聚合然后使拼装渠道的密度保持安稳。在这两个阶段中,病毒RNA平衡着唆使Gag离散与严密拼装的力,保持拼装渠道的安稳。该研讨初次在纳米标准下提醒病毒RNA安排以及调控病毒颗粒的完好的拼装进程,为有关HIV-1 和其他的逆转录病毒的研讨供给了新的研讨视点。

病毒RNA与Gag蛋白在A)细胞中以及B)颗粒中的成像。 C)PALM成像Gag在细胞膜上的散布。(Scale bar=500nm)D)病毒拼装渠道的密度与巨细联系。 E)病毒拼装渠道的密度改变与渠道巨细的联系。当渠道生长到63nm时,渠道密度的改变最大。

病毒RNA在细胞膜上促进Gag蛋白拼装模型

该作业的榜首作者是杨艳涛。曲娜、谭洁以及北京大学/佐治亚理工/埃默里大学生物医学工程联合博士培育项目的Muaz N. Rushdi和Christopher J. Krueger为作业的顺畅完成作出重要贡献。通讯作者为陈匡时特聘研讨员。此项作业得到了国家重点研制方案、国家自然科学基金、北京市自然科学基金以及青年千人发动经费的支撑。

新华网对该效果进行了报导:

修改:山石

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