新发现的HIV基因组修饰可能会对疫苗和药物设计产生影响

加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员发现，人体免疫细胞的HIV感染引发了人类和病毒RNA甲基化的大量增加，这是一种化学修饰，有助于病毒的复制。该研究于2016年2月22日发表在Nature Microbiology上，确定了控制HIV复制及其与宿主免疫系统相互作用的新机制。

“我们和制药公司的其他同事多年来一直致力于开发针对HIV遗传物质及其RNA的药物，但我们从未将其用于诊所，”资深作者Tariq Rana博士说，加州大学圣地亚哥分校儿科学教授医学。“现在我们知道为什么 - 我们正在使用没有这些修饰的RNA靶标开发药物，而实际上RNA不同。”

在人类细胞中，RNA是遗传物质，它将细胞核中DNA的指令带到细胞质，在那里分子机器使用这些指令构建蛋白质。相反，HIV的整个基因组由RNA组成，而不是DNA。该病毒劫持其宿主的细胞机器，将其RNA转化为蛋白质。

细胞可以化学修饰RNA以控制或改变其功能。被称为N6-甲基腺苷(m6A)的这些修饰之一在人类和其他生物中是常见的。但人们对于m6A在人体免疫系统中的作用，或者我们细胞与入侵病原体(如HIV)之间的相互作用知之甚少。

在该研究中，Rana的团队首次发现了HIV RNA中的m6A修饰。他们还检测了m6A在人类免疫细胞感染过程中对HIV和人类宿主RNA功能的影响。

“M6A一直被认为是对细胞RNA的稳定修饰。相反，它变得非常动态，对外部刺激如病毒感染反应很强”，Rana实验室的研究生，该研究的第一作者Gianluigi Lichinchi说。 。“将来，这些研究结果可能有助于改善艾滋病毒/艾滋病疫苗的设计和功效。”

由HIV的RNA基因组编码的蛋白质之一是Rev.在Rev蛋白质在人类宿主细胞的细胞质中构建后，它们会移回细胞核，在那里它们聚集在HIV RNA的特定点上，称为Rev响应元件(RRE)。在那里，Rev帮助将新产生的HIV RNA转录物转运到宿主细胞质中。这是病毒复制的重要步骤。

该团队确定m6A对人和病毒RNA的修饰都会影响HIV Rev蛋白和RNA RRE之间的相互作用。当研究人员沉默从RNA中去除m6A的酶时，HIV复制增加。相反，当他们沉默那种将m6A添加到RNA中的酶时，HIV复制减少了 - 研究人员说这一发现可以在药理学上用于对抗感染。

“艾滋病毒领域已经错过了生理RNA结构和HIV基因组的这种修饰超过30年，”拉纳说。“如果其他具有RNA基因组的病毒也利用这种m6A修饰机制来逃避免疫监视并控制其在人体细胞中的复制，我将不会感到惊讶。这些病毒包括，例如，流行性感冒，丙型肝炎，埃博拉病毒和寨卡病毒。少数“。